單鏈表反轉-C語言實現


一、理解指針

        看懂鏈表的結構並不是很難,但是一旦把它和指針混在一起,就很容易讓人摸不着頭腦。所以,要想寫對鏈表代碼,首先就要理解好指針。

  有些語言有“指針”的概念,比如 C 語言;有些語言沒有指針,取而代之的是“引用”,比如 Java、Python。不管是“指針”還是“引用”,實際上,它們的意思都是一樣的,都是存儲所指對象的內存地址。

  將某個變量賦值給指針,實際上就是將這個變量的地址賦值給指針,或者反過來說,指針中存儲了這個變量的內存地址,指向了這個變量,通過指針就能找到這個變量。

  p->next=q。這行代碼是說,p 結點中的 next 指針存儲了 q 結點的內存地址。p->next=p->next->next。這行代碼表示,p 結點的 next 指針存儲了 p 結點的下下一個結點的內存地址。

        C語言標准規定,對於一個符號的定義,編譯器總是從它的名字開始讀取,然后按照優先級順序依次解析。對,從名字開始,不是從開頭也不是從末尾,這是理解復雜指針的關鍵!

   對於初學者,有幾種運算符的優先級非常容易混淆,它們的優先級從高到低依次是:

    • 定義中被括號( )括起來的那部分。
    • 后綴操作符:括號( )表示這是一個函數,方括號[ ]表示這是一個數組。
    • 前綴操作符:星號*表示“指向xxx的指針”。

    在本章中我們最多只用到二級指針因此將對二級指針做下說明。比如int **p,是什么意思?

      首先看 *p 。 “*”表示P是一個指針。但是是指向什么的指針呢?

      在看前面的int* ,int是一個整型類型后面加一個“*”表示整型類型的指針。

  *p就是指向整型類型指針的指針。p保存的是整型類型指針的地址。

二、警惕指針丟失和內存泄漏

  不知道你有沒有這樣的感覺,寫鏈表代碼的時候,指針指來指去,一會兒就不知道指到哪里了。所以,我們在寫的時候,一定注意不要弄丟了指針。指針往往都是怎么弄丟的呢?我拿單鏈表的插入操作為例來給你分析一下。

  指針往往都是怎么弄丟的呢?我拿單鏈表的插入操作為例來給你分析一下。

  如圖所示,我們希望在結點 a 和相鄰的結點 b 之間插入結點 x,假設當前指針 p 指向結點 a。如果我們將代碼實現變成下面這個樣子,就會發生指針丟失和內存泄露。

1 p->next = x;  // 將p的next指針指向x結點;
2 x->next = p->next;  // 將x的結點的next指針指向b結點;

  初學者經常會在這兒犯錯。p->next 指針在完成第一步操作之后,已經不再指向結點 b 了,而是指向結點 x。第 2 行代碼相當於將 x 賦值給 x->next,自己指向自己。因此,整個鏈表也就斷成了兩半,從結點 b 往后的所有結點都無法訪問到了。

  對於有些語言來說,比如 C 語言,內存管理是由程序員負責的,如果沒有手動釋放結點對應的內存空間,就會產生內存泄露。所以,我們插入結點時,一定要注意操作的順序,要先將結點 x 的 next 指針指向結點 b,再把結點 a 的 next 指針指向結點 x,這樣才不會丟失指針,導致內存泄漏。所以,對於剛剛的插入代碼,我們只需要把第 1 行和第 2 行代碼的順序顛倒一下就可以了。同理,刪除鏈表結點時,也一定要記得手動釋放內存空間,否則,也會出現內存泄漏的問題。當然,對於像 Java 這種虛擬機自動管理內存的編程語言來說,就不需要考慮這么多了。

三、單鏈表反轉的C語言實現

   

  使用p指向第一個結點,cur指向當前結點,每次把cur->next結點摘掉放在p節點前面。然后更新p結點指向頭結點。具體實現代碼如下所示

 47 void revers_list(list1 **l)
 48 {
 49     if(!(*l)||!l)
 50     {
 51         exit(-1);
 52     }
 53 
 54     list1 *start=*l;
 55     list1 *start_next=NULL;
 56 
 57     while (start->next)
 58     {
 59         // 獲取當前節點的后繼節點 
 60          start_next = start->next; 
 61         // 將后繼節點摘鏈 72     
 62          start->next = start_next->next; 
 63         // 將后繼節點提到最前面 
 64         start_next->next = *l; 
 65         // 更新頭節點 
 66         *l = start_next;
 67     }
 68 }


 


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