链表逆序用哨兵位头节点

Ljw...2024-06-02 13:20

在C语言中实现链表的逆序，使用哨兵头节点是一种常见的做法。哨兵头节点可以简化代码逻辑，特别是当链表为空时，可以避免空指针异常。下面是一个使用哨兵头节点逆序单链表的C语言实现

示例：

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义链表节点结构体
typedef struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
} ListNode;

// 创建新节点
ListNode* createNode(int value) {
    ListNode* newNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    if (!newNode) {
        exit(-1); // 分配内存失败，退出程序
    }
    newNode->val = value;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 逆序链表，使用哨兵头节点
void reverseList(ListNode** headRef) {
    ListNode* prev = NULL;
    ListNode* current = *headRef;
    ListNode* next = NULL;

    while (current != NULL) {
        next = current->next;  // 保存下一个节点
        current->next = prev;  // 当前节点指向前一个节点，实现逆序
        prev = current;        // 前一个节点移动到当前节点
        current = next;        // 当前节点移动到下一个节点
    }
    *headRef = prev;  // 更新头节点
}

// 打印链表
void printList(ListNode* head) {
    ListNode* temp = head;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d ", temp->val);
        temp = temp->next;
    }
    printf("\n");
}

// 主函数，测试逆序链表功能
int main() {
    ListNode* head = createNode(1);
    head->next = createNode(2);
    head->next->next = createNode(3);
    head->next->next->next = createNode(4);
    
    printf("原始链表：");
    printList(head);

    reverseList(&head);
    
    printf("逆序后链表：");
    printList(head);
    
    // 释放链表内存
    ListNode* temp;
    while (head != NULL) {
        temp = head;
        head = head->next;
        free(temp);
    }
    
    return 0;
}

在这个代码中，我们首先定义了链表节点的结构体ListNode，然后提供了创建新节点的函数createNode。reverseList函数用来逆序链表，它使用了一个哨兵头节点，即第一个节点作为prev指针的初始位置，最后将头节点更新为prev指针所指向的节点。printList函数用来打印链表的节点值。

在main函数中，我们创建了一个简单的链表，并调用reverseList函数进行逆序，然后打印出逆序后的结果。最后，我们释放了链表占用的内存。

请注意，在实际的项目开发中，还需要对代码进行适当的错误处理和边界条件检查，以确保程序的健壮性。

在C语言中，使用哨兵位头节点（dummy head）来逆序链表是一种常见的技巧，因为它可以简化边界条件的处理。以下是一个使用哨兵位头节点逆序单链表的示例代码：

// 链表节点的结构体定义

cpp 复制代码 
typedef struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
} ListNode;

// 创建一个新的链表节点

cpp 复制代码 
ListNode* createNode(int value) {
    ListNode* newNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    if (!newNode) {
        exit(-1); // 分配内存失败，退出程序
    }
    newNode->val = value;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 在链表的末尾添加一个新节点

cpp 复制代码 
void appendNode(ListNode** headRef, int value) {
    ListNode* newNode = createNode(value);
    ListNode* temp = *headRef;
    
    if (temp == NULL) {
        *headRef = newNode;
        return;
    }
    
    while (temp->next != NULL) {
        temp = temp->next;
    }
    
    temp->next = newNode;
}

// 逆序链表，使用哨兵位头节点

cpp 复制代码 
void reverseList(ListNode** headRef) {
    ListNode* prev = NULL;
    ListNode* current = *headRef;
    ListNode* next = NULL;
    
    while (current != NULL) {
        next = current->next;  // 保存下一个节点
        current->next = prev;  // 当前节点指向前一个节点
        prev = current;        // 前一个节点移动到当前节点
        current = next;        // 当前节点移动到下一个节点
    }
    *headRef = prev;  // 更新头节点
}

// 打印链表

cpp 复制代码 
void printList(ListNode* head) {
    ListNode* temp = head;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d ", temp->val);
        temp = temp->next;
    }
    printf("\n");
}

// 主函数，测试逆序链表功能

cpp 复制代码 
int main() {
    ListNode* head = NULL; // 哨兵位头节点
    
    // 向链表中添加元素
    appendNode(&head, 1);
    appendNode(&head, 2);
    appendNode(&head, 3);
    appendNode(&head, 4);
    
    printf("原始链表：");
    printList(head);
    
    // 逆序链表
    reverseList(&head);
    
    printf("逆序后链表：");
    printList(head);
    
    // 释放链表内存
    ListNode* temp;
    while (head != NULL) {
        temp = head;
        head = head->next;
        free(temp);
    }
    
    return 0;
}

总代码

复制代码 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 链表节点的结构体定义
typedef struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
} ListNode;

// 创建一个新的链表节点
ListNode* createNode(int value) {
    ListNode* newNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    if (!newNode) {
        exit(-1); // 分配内存失败，退出程序
    }
    newNode->val = value;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 在链表的末尾添加一个新节点
void appendNode(ListNode** headRef, int value) {
    ListNode* newNode = createNode(value);
    ListNode* temp = *headRef;
    
    if (temp == NULL) {
        *headRef = newNode;
        return;
    }
    
    while (temp->next != NULL) {
        temp = temp->next;
    }
    
    temp->next = newNode;
}

// 逆序链表，使用哨兵位头节点
void reverseList(ListNode** headRef) {
    ListNode* prev = NULL;
    ListNode* current = *headRef;
    ListNode* next = NULL;
    
    while (current != NULL) {
        next = current->next;  // 保存下一个节点
        current->next = prev;  // 当前节点指向前一个节点
        prev = current;        // 前一个节点移动到当前节点
        current = next;        // 当前节点移动到下一个节点
    }
    *headRef = prev;  // 更新头节点
}

// 打印链表
void printList(ListNode* head) {
    ListNode* temp = head;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d ", temp->val);
        temp = temp->next;
    }
    printf("\n");
}

// 主函数，测试逆序链表功能
int main() {
    ListNode* head = NULL; // 哨兵位头节点
    
    // 向链表中添加元素
    appendNode(&head, 1);
    appendNode(&head, 2);
    appendNode(&head, 3);
    appendNode(&head, 4);
    
    printf("原始链表：");
    printList(head);
    
    // 逆序链表
    reverseList(&head);
    
    printf("逆序后链表：");
    printList(head);
    
    // 释放链表内存
    ListNode* temp;
    while (head != NULL) {
        temp = head;
        head = head->next;
        free(temp);
    }
    
    return 0;
}

在这个代码中，我们首先定义了链表节点的结构体ListNode。然后，我们提供了创建新节点和向链表末尾添加新节点的函数createNode和appendNode。reverseList函数用来逆序链表，它使用了一个哨兵头节点prev，并最终将头节点更新为prev指针所指向的节点。printList函数用来打印链表的节点值。

在main函数中，我们创建了一个链表，并调用reverseList函数进行逆序，然后打印出逆序后的结果。最后，我们释放了链表占用的内存。

请注意，在实际的项目开发中，还需要对代码进行适当的错误处理和边界条件检查，以确保程序的健壮性。

相关推荐
Nuanyt4 小时前
LeetCode Hot 100 链表专题（五）· 2 题（Java）
java·算法·leetcode·链表
§ꦿCFོ༉6 小时前
嵌入式八股—C语言入门学习(一)
c语言·编程语言·嵌入式八股文
沐晓时光8 小时前
C语言入门，字符串和字符串函数知识讲解
c语言·开发语言
智者知已应修善业15 小时前
【51单片机实现从下到上，从上到下，从中间到两边，两边到中间】2024-10-23
c语言·经验分享·笔记·单片机·嵌入式硬件·51单片机
老师我太想进步了202617 小时前
【数据结构-3】算法美学之降复杂度
数据结构·算法
布莱克6051 天前
C/C++ 中变量的声明与定义：区别、联系与常见误区
c语言·开发语言·c++·声明·定义
揽星河..1 天前
【C语言】底层程序设计
c语言·开发语言
w_zero_one1 天前
算法--构造
java·数据结构·算法
揽星河..1 天前
【C语言】结构体
c语言·开发语言
唐青枫1 天前
C 语言 malloc() 详解与实战 Demo
c语言
热门推荐
01国内可直接用、免费额度/永久免费的大模型API清单（含 SiliconFlow、火山、阿里、智谱、百度、Kimi、DeepSeek、DMXAPI 等）02历年考研数学一、数学二、数学三真题试卷及答案PDF03几个好用的ip纯净度检测网站04GitHub 镜像站点05昇腾910B系列芯片完全指南：四款型号对比、服务器选型与大模型部署实战06苹果iPA游戏软件资源下载网站07蜘蛛磁力 搜索引擎大全，如何使用蜘蛛磁力查找磁力链接08如何新建文件夹？ 电脑新建文件夹的4种方法09微信历史版本含下载地址（ Windows PC | 安卓 | MAC ）及设置微信不更新10Dify：一站式AI应用开发平台全解析与Windows部署指南