劍指Offer面試題：4.從尾到頭打印鏈表

一、題目：從尾到頭打印鏈表

題目：輸入一個鏈表的頭結點，從尾到頭反過來打印出每個結點的值。

　　到解決這個問題肯定要遍歷鏈表。遍歷的順序是從頭到尾的順序，可輸出的順序卻是從尾到頭。也就是說第一個遍歷到的結點最后一個輸出，而最后一個遍歷到的結點第一個輸出。這就是典型的“后進先出”，我們可以用棧實現這種順序。

二、解題思路

　　每經過一個結點的時候，把該結點放到一個棧中。當遍歷完整個鏈表后，再從棧頂開始逐個輸出結點的值，此時輸出的結點的順序已經反轉過來了。

三、解決問題

3.1 代碼實現

　　這里使用的是自定義實現的鏈表類，其節點定義如下：

    public class Node<T>
    {
        // 數據域
        public T Item { get; set; }
        // 指針域
        public Node<T> Next { get; set; }

        public Node()
        {
        }

        public Node(T item)
        {
            this.Item = item;
        }
    }

　　這里的自定義的單鏈表的實現請參考：《數據結構基礎溫故-1.線性表（中）》

　　（1）基於棧的循環版本

    public static void PrintListReversinglyIteratively(Node<int> head)
    {
        Stack<Node<int>> stackNodes = new Stack<Node<int>>();
        Node<int> node = head;
        // 單鏈表元素依次入棧
        while (node != null)
        {
            stackNodes.Push(node);
            node = node.Next;
        }
        // 棧中的單鏈表元素依次出棧
        while (stackNodes.Count > 0)
        {
            Node<int> top = stackNodes.Pop();
            Console.Write("{0}", top.Item);
        }
    }

　　（2）遞歸版本

    public static void PrintListReversinglyRecursively(Node<int> head)
    {
        if (head != null)
        {
            if (head.Next != null)
            {
                PrintListReversinglyRecursively(head.Next);
            }

            Console.Write("{0}", head.Item);
        }
    }

　　兩個版本的對比：上面的基於遞歸的代碼看起來很簡潔，但有個問題：當鏈表非常長的時候，就會導致函數調用的層級很深，從而有可能導致函數調用棧溢出。顯式用棧基於循環實現的代碼的魯棒性要好一些。

3.2 單元測試

　　（1）單元測試主入口

    // 測試主入口
    static void PrintTestPortal(Node<int> head)
    {
        Console.WriteLine("-------Begin--------");
        NormalPrint(head);
        Console.WriteLine();
        PrintListReversinglyIteratively(head);
        Console.WriteLine();
        PrintListReversinglyRecursively(head);
        Console.WriteLine("\n-------End--------");
    }
    // 輔助方法：正序打印鏈表
    static void NormalPrint(Node<int> head)
    {
        Node<int> temp = head;
        while(temp != null)
        {
            Console.Write("{0}",temp.Item);
            temp = temp.Next;
        }
    }

　　在測試入口中，我們首先正序打印鏈表，然后使用循環版從尾到頭打印鏈表，最后使用遞歸版從尾到頭打印鏈表。

　　（2）正常的多元素鏈表

    // 1->2->3->4->5
    static void PrintTest1()
    {
        Console.WriteLine("TestCase1:");
        SingleLinkedList<int> linkedList = new SingleLinkedList<int>();
        linkedList.Add(1);
        linkedList.Add(2);
        linkedList.Add(3);
        linkedList.Add(4);
        linkedList.Add(5);

        PrintTestPortal(linkedList.Head);
    }

　　（3）只有一個節點的鏈表

    // 只有一個節點的鏈表
    static void PrintTest2()
    {
        Console.WriteLine("TestCase2:");
        SingleLinkedList<int> linkedList = new SingleLinkedList<int>();
        linkedList.Add(1);

        PrintTestPortal(linkedList.Head);
    }

　　（4）魯棒性測試：NULL

    // 空鏈表
    static void PrintTest3()
    {
        Console.WriteLine("TestCase3:");

        PrintTestPortal(null);
    } 

　　測試結果如下圖所示：

 

作者：周旭龍

出處：http://edisonchou.cnblogs.com

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