上周周末有人和我交流反转单链表的实现代码,正好我也要写常见算法面试题系列,就着这个机会开始这个系列,和数据结构和算法系列并行,以便学以致用。
题目
那就从反转单链表开始吧,这个题目来自《剑指 Offer》这本书,原题如下:
定义一个函数,输入一个单链表的头结点,反转该单链表并输出反转后单链表的头结点。
对于双向链表来说,显然不存在反转的问题,因为它有前驱结点和后驱结点,所以我们限制了条件为单链表。
核心思路
要反转一个单链表并不难,可以参考双向链表的实现,在遍历单链表的过程中,记录当前结点为下一个结点的前驱结点,对于头结点而言,前驱结点为空,然后在遍历到下一个结点时,将上一步设置的前驱结点作为该结点的后驱结点,依次类推,直到遍历到尾结点(后驱结点为空的结点是尾结点),再把尾结点拷贝为反转后单链表的头结点并返回即可。
实现代码
有了以上的思路,我们编写对应的 Go 实现代码如下,在编写过程中,要关注代码鲁棒性,比如链表为空,包含一个结点以及包含多个结点情况如何处理:
package main import "fmt" type Node struct { data interface{} next *Node } // 反转单链表 func (head *Node) reverse() *Node { // 空链表 if head == nil { return nil } var reverseHead *Node // 反转后单链表的头结点 var preNode *Node curNode := head for curNode != nil { nextNode := curNode.next if nextNode == nil { reverseHead = curNode // 尾结点转换为头结点 } // 反转实现,当前结点的前驱结点变成后驱结点 curNode.next = preNode // 设置下一个结点的前驱结点 preNode = curNode curNode = nextNode } // 返回反转后的头结点 return reverseHead }
最后编写一段测试代码验证单链表反转是否成功:
// 遍历单链表 func (head *Node) traverse() { node := head for node != nil { fmt.Printf("%v ", node.data) node = node.next } } func main() { first := &Node{data: 1} second := &Node{data: 2} third := &Node{data: 3} first.next = second second.next = third head := first fmt.Print("反转前: ") head.traverse() fmt.Println() newHead := head.reverse() fmt.Print("反转后: ") newHead.traverse() fmt.Println() }
运行上述代码,打印结果如下,表明单链表反转成功: