面试题目：反转链表的算法实现

链表通常有单链表，双链表和循环链表，是面试里面常涉及到的考点。链表的结构简单，但是涉及到指针的操作，容易出现新的理解，其中也牵涉到许多小的细节的考虑。

面试题：反转链表

题目描述：定义一个函数，输入一个链表的头结点，求反转后该链表的输出和链表的头结点。

链表结点定义如下：

1 struct ListNode {
2     int val;
3     struct ListNode *next;
4     ListNode(int x) :
5             val(x), next(NULL) {               //构造函数
6     }
7 };


 

分析：

链表前后元素的关联就是通过指针实现的，每个链表都有一个next指针指向下一个结点，末尾的节点的next域则置NULL;

反转链表就是要求修改指针的指向。下面的图就是反转前和反转后的效果。

反转前：

反转后：

下面来实现如何对链表进行反转。

假设我们现在正在对结点3进行反转操作，即原来结点2的next域指向j结点3（图中已经调整完毕，现在指向前一个结点），结点3的next域指向结点4。现在要做的是将结点3的next域指向结点2。从图中我们可以看出，当把结点3的next指针指向结点2的同时，原先指向的4就已经无法被正常的访问到了，为了避免“断链”，我们必须在指针更改指向之前，保存修改结点的下一结点。同时我们也必须存储上一个结点，因为next域即将修改指向该结点。因此定义三个指针，分别指向当前遍历的结点，前一个结点和后一个结点。

算法实现如下：

 
 1 ListNode* ReverseList(ListNode* pHead)
 2 {
 3     ListNode* pReversedHead = NULL;
 4     ListNode* pNode = pHead;
 5     ListNode* pPrev = NULL;
 6     while(pNode != NULL)
 7     {
 8         ListNode* pNext = pNode->next;
 9 
10         if(pNext == NULL)
11             pReversedHead = pNode;
12 
13         pNode->next = pPrev;
14 
15         pPrev = pNode;
16         pNode = pNext;
17     }
18 
19     return pReversedHead;
20 }
 

当然使用下面这样想法也是可以的，两者的思路一致，没有差别。只不过下面的代码必须注意一点，跳出while循环的时候，最后一个结点的next域指向前一个结点，否则就会导致“断链”。

 
 1     ListNode* ReverseList(ListNode* pHead) {
 2         ListNode *base=pHead; 
 3         ListNode *pre=NULL;  
 4         ListNode *pnext=NULL;
 5         if(pHead==NULL) return NULL; 
 6     while(base->next){  
 7         pnext=base->next;   
 8         base->next=pre;      
 9         pre=base;       
10         base=pnext;     
11     }    
12         base->next=pre; 
13         return base; 
14     }