递归反向链表

Question

我很难理解这个递归代码是如何工作的，我已经制作了图纸并通过gdb运行代码。

void RecursiveReverse(struct node** headRef) 
{
  struct node* first;
  struct node* rest;

  if (*headRef == NULL) return; // empty list base case

  first = *headRef; // suppose first = {1, 2, 3}
  rest = first->next; // rest = {2, 3}

  if (rest == NULL) return; // empty rest base case

  RecursiveReverse(&rest); // Recursively reverse the smaller {2, 3} case
                           // after: rest = {3, 2}

  first->next->next = first; // put the first element on the end of the list
  first->next = NULL;

  *headRef = rest; // fix the head pointer
}

据我所知，而递归调用堆栈被建立起来，一旦该列表只包含{3}， 空其余基本情况 if (rest == NULL)是true的第一次。

---

在此之后，递归调用堆栈开始中断并命中first->next->next = first; 第一次，{2,3}，

在执行此行之前，请在gdb输出：

(gdb)p *first
{data = 2, next = 0x1003001f0}

(gdb) p *rest
{data = 3, next = 0x0} 

执行此行后，

(gdb) p *rest
{data = 3, next = 0x1003000a0}

---

继续执行代码执行命令first->next->next = first; ，第二次：

(gdb) p **head_ref
{data = 1, next = 0x1003000a0}

(gdb) p *rest
{data = 3, next = 0x1003000a0} // expected p *rest to be 2

这里我期望本地指针rest应指向节点2，因为在构建递归调用堆栈时， **headRef指向节点1并且在行rest = first->next; ，执行rest指向节点2。

在*headRef = rest; ，执行，不应该headRef指向节点2？

为什么本地状态丢失，休息点指向节点3？

Answer 1

假设您有一个列表，其余部分已经反转。

在反转其余部分之前，列表具有此结构

first -> first_of_rest -> second_of_rest->...->nth_of_rest->nullptr

扭转其余部分后你会得到

first -> nullptr <- first_of_rest <- second_of_rest <-...<-nth_of_rest
         |                                                      |
         ________________________________________________________
                            the rest part of the list

因此，节点下一个数据成员first指向first_of_rest而节点first_of_rest下一个数据成员“指向”nullptr。

所以我们此时需要做的是将节点first_of_rest的数据成员设置为first指向节点

first->next->next = first;

abd first将节点的下一个数据成员设置为“指向”nullptr。

first->next = NULL;

因此，我们有

nullptr <-first <- first_of_rest <- second_of_rest <-...<-nth_of_rest

Answer 2

这是简化的伪代码。 它基本上是这样的：

RecursiveReverse(head):
    if head is empty:
        return
    RecursiveReverse(head->next)

    // When we come here, the whole list except the first
    // element has been reversed. So all that's left to do
    // is to reverse the final step

    head->next->next = head
    head->next = NULL

这里要实现的最重要的事情是，在递归调用之后，除了第一个元素之外的整个列表已被反转。