面試中必知必會的那些題——第一題 單連結串列倒置

　　

　　我想你去很多家公司面試的時候，遇到單連結串列倒置的問題可能比較多，如果一定要給面試題來一個排名，估計也能上top10吧，其實這個

題目玩的是技巧和你對單連結串列的理解，其實我們仔細想想也不是很難，既然是倒置，那我們一定是一定要走一遍單連結串列的，對吧，那麼走單鏈

表有兩種形式，遞迴和迴圈兩種方式，而遞迴正是壓棧和出棧，那麼我們就想起來了，這不就是順序和逆序的關係嗎？第二種就是迴圈，還記

得我們曾今學習單連結串列的時候有一種插法叫做頭插法，這種插入複雜度為O(1),不好的地方就是順序插入的數字，出來的時候卻是反的，所以這

個不就是可以將原先的連結串列原地倒置過來嗎？

 

一：遞迴

　 說到遞迴，我們腦子裡面一定要有一個V型圖，還有一個就是好記性不如爛筆頭，演算法這東西很難用腦子想的清楚的，多畫畫圖就見青天了，

下面我就舉個簡單的例子：現有連結串列L={8,1,6,3}，需要將L倒置，然後我就畫好了V型圖。

從圖中可以看到，當我遞迴到3再出棧的時候，只需要將6賦給3.next，1賦給6.next，然後這樣以此類推。。。最後結果就出來了，貌似

口頭上描述起來很簡單，但是在寫程式碼的時候需要注意以下幾個點，先上程式碼說話。

        public LinkNode Reverse(LinkNode node)
        {
            if (node.next == null)
                return node;

            var prevNode = Reverse(node.next);

            var temp = node.next;

            temp.next = node;

            node.next = null;

            return prevNode;
        }

 

第一點：我們在走連結串列的時候，可以操控的只有兩個結點，node和node.next，所以遞迴出口的時候，一定不能使用最常見的寫法。

      if (node == null)
           return node;

　　　 而應該像下面這麼寫，其實就告訴我們只需要走到6節點就行了，用6.next來判斷下是不是鏈尾，這樣做是方便我們進行node和

　　　node.next進行節點交換。

            if (node.next == null)
                return node;

 

第二點：當我們每一次出棧的時候，其實也是退到曾今壓棧時的方法環境中，進行節點交換的時候，也只能在當前的方法上下文中起效，比如

          說：出棧到1的時候，其實3和6的節點已經交換了，但是1這個方法環境不知道，它仍然指向6，但此時節點6.next再也不是3了，因為

　　　 曾今3和6進行了交換，所以這不是我們所期望的，所以在回退的時候，一定要有一個連結串列儲存這個所有節點交換的集合，恰巧在連結串列中

         有一個特徵就是，只要我有一個指標始終指向頭結點的地址，它就相當於一個集合的功能了，因為我不管你後面節點怎麼轉換，我都可以

         通過head.next依次找到後面痙攣的所有結點，比如下圖中在出棧的過程中，每個出棧的方法環境中都依次交換了node和node.next結

         點，而我的prevnode始終指向的是結點3，所以我通過3.next就可以找到後面所有的 變化，所以這裡就是prevnode的精妙之處。

     

最後看一下倒置的輸出結果：

 

二：非遞迴實現

　　如果你知道頭插法，那麼迴圈實現真的很簡單，不像遞迴做法很難想到那個prevnode節點，我們知道頭插法是把新節點插入到連結串列的頭部，

而我們遍歷的時候又可以控制兩個節點node和node.next，所以依次採用頭插法，將node.next插入到node之前，有人說，那插入到node節

點之前不就亂了嗎？所以在操作之前，我可以把node.next先儲存起來，比如放到申請的一個叫next的節點上，為了儲存新轉換的節點，我們再

申請一個prev結點來儲存頭插法中的新節點。

 

為了好理解，畫圖如下，其實這裡要注意，結點還是那些結點，並沒有刪除再新增。

        public LinkNode Reserve(LinkNode node)
        {
            LinkNode prev = null;
            LinkNode next = null;

            while (node != null)
            {
                next = node.next;

                node.next = prev;

                prev = node;

                node = next;
            }
            return prev;
        }

 

其實我們發現，程式碼只有那麼一點點，但是資訊量還是蠻大的，這些東西要是用口頭描述還是很累的。