【面试编程题训练】c/c++反转链表学习笔记

描述

给定一个单链表的头结点pHead(该头节点是有值的，比如在下图，它的val是1)，长度为n，反转该链表后，返回新链表的表头。

数据范围： 0≤n≤10000

要求：空间复杂度 O(1) ，时间复杂度O(n) 。

如当输入链表{1,2,3}时，

经反转后，原链表变为{3,2,1}，所以对应的输出为{3,2,1}。

以上转换过程如下图所示：

示例1

输入：

{1,2,3}

复制

返回值：

{3,2,1}

复制

示例2

输入：

{}

复制

返回值：

{}

复制

说明：

空链表则输出空

代码实现：

1.正确示例

#include<iostream>
using namespace std;

struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode* next;
    ListNode(int x) :
        val(x), next(NULL) {
    }
};

class Solution {
  public:
    ListNode* ReverseList(ListNode* pHead) {
        //新链表
        ListNode* newHead = NULL;
        ListNode* temp = NULL;
        while (pHead != NULL) {
//反转操作
            temp = pHead;
            pHead = pHead->next;//pHead指向原链表的下一个单元
            temp->next = newHead;
            //*important!!!:使用指针之后，两个不同名的指针指向的是同一块地址空间，所以两者的改变都会对该结构体变量产生作用*
            newHead = temp;//temp作为新的表头
//更新操作
        }
        //返回新链表
        return newHead;
    }
};

int main() {
    //创建链表
    ListNode* head = new ListNode(1);
    head->next = new ListNode(2);
    head->next->next = new ListNode(3);
    head->next->next->next = new ListNode(4);
    head->next->next->next->next = new ListNode(5);

    //打印原始链表
    ListNode* cur = head;
    while (cur != NULL) {
        cout << cur->val << " ";
        cur = cur->next;
    }
    cout << endl;

    //调用函数进行翻转
    Solution s;
    ListNode* newHead = s.ReverseList(head);

    //打印翻转链表
    while (newHead != NULL) {
        cout << newHead->val << " ";
        newHead = newHead->next;
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

2.错误示例：

*important!!!:使用指针之后，两个不同名的指针指向的是同一块地址空间，所以两者的改变都会对该结构体变量产生作用*

#include<iostream>
using namespace std;

struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode* next;
    ListNode(int x) :
        val(x), next(NULL) {
    }
};

class Solution {
public:
    ListNode* ReverseList(ListNode* pHead) {
    //新链表
    ListNode *temp = NULL;
    ListNode *newHead = NULL;
    while (pHead->next != NULL) {
//反转操作
        newHead = pHead;
        newHead->next = temp; /*注意：此时，newHead和pHead同时指向同一块地址空间，newHead->next赋值等同于同时对Phead->next进行赋值*/
        //*important!!!:使用指针之后，两个不同名的指针指向的是同一块地址空间，所以两者的改变都会对该结构体变量产生作用*

//更新操作
        temp = newHead;//更新temp(每次更新为新链表的头部)
        // cout<<"Phead->next->val:"<<pHead->next->val;
        pHead = pHead->next;//原始链表后移
        // cout<<"Phead:"<<pHead->val;
    }
    //返回新链表
    return newHead;
    }
};

int main() {
    //创建链表
    ListNode* head = new ListNode(1);
    head->next = new ListNode(2);
    head->next->next = new ListNode(3);
    head->next->next->next = new ListNode(4);
    head->next->next->next->next = new ListNode(5);

    //打印原始链表
    ListNode* cur = head;
    while (cur != NULL) {
        cout << cur->val << " ";
        cur = cur->next;
    }
    cout << endl;

    //调用函数进行翻转
    Solution s;
    ListNode* newHead = s.ReverseList(head);

    //打印翻转链表
    while (newHead != NULL) {
        cout << newHead->val << " ";
        newHead = newHead->next;
    }
    cout << endl;

    return 0;
}