使用遞歸反向鏈表

Question

我正在嘗試使用遞歸來反向鏈接列表。 我制作了reverse()函數來反轉列表。 我在main()創建了一個鏈表，還定義了print()方法。 我不知道我在犯什么錯誤。 請幫我改正。 下面給出了代碼片段。

struct node
{
    int data;
    struct node *next;
}*head;

void reverse(node **firstnode,node *n)
{
    if(n==NULL)
    {
        head=n;
        return;
    }
    reverse(&head,n->next);
    struct node *q=n->next;
    n->next=q;
    q->next=NULL;
}

void main()
{
    ......

    head=first;
    reverse(&first,first);
    print(head);
}

Answer 1

它可能無法直接解決您的問題。 但是，您在標記中提到了C ++ 11。 因此，請看一下std :: forward_list 。 它是基於單個鏈表的標准容器。

Answer 2

我認為您在反向功能的末尾混合了地址，它可能看起來像：

q->next=n;
n->next=NULL;

另外，我不確定是否需要“ firstnode”參數。

Answer 3

List* recur_rlist(List* head)
{
    List* result;
    if(!(head && head->next)) 
        return head;

    result = recur_rlist(head->next);
    head->next->next = head;
    head->next = NULL;

    return result;
}

void printList(List* head)
{
    while(head != NULL) {
        std::cout<<head->data<<" ";
        head = head->next;
    }
}
void main()
{
    List* list = createNode(2);
    append(list, createNode(3));
    append(list, createNode(4));
    append(list, createNode(5));
    append(list, createNode(6));
    List* revlist = recur_rlist(list);
    printList(revlist);
}

Answer 4

由於您想了解代碼，並且已經擁有許多精通代碼的資源，因此不需要更多的精制代碼示例。 我將回答一些概念，並指出需要修復的錯誤。

首先，一些背景概念。

鏈接列表：第一和休息

任何鏈表要么為空，要么可以分解為第一個（節點）和其余（一個較小的鏈表，或者為空）。 這使得遞歸容易得多。

if (head){
    node * first = head;
    node * rest  = head->next;
}

不變的（簡化的）：保證在您的函數開始和結束時始終為真。

在鏈接列表中，您希望頭部指向一個節點，該節點指向另一個節點，依此類推，直到到達末尾為止（由nullptr表示）。 所有節點都不同。 所有節點均有效。 這些是在調用函數之前和函數返回時必須為真的保證。

在遞歸函數中，不變量必須保持在每一步都要反轉的子列表中，因為您在每一步都從函數中返回。 但這使遞歸更加容易，因為您要做的就是確保如果輸入正確，則函數將在當前步驟返回良好的值。

遞歸結束：通過結合前面的概念，您可以證明遞歸函數永遠不會陷入無限循環。 如果不變量保持不變，則每個步驟都將起作用，並且由於每個遞歸調用都將休息（這保證為nullptr或更短的列表），所以最終我們必須到達終點。 當然，這表明您可以應付一切。

好的，關於實際問題：

您沒有正確處理遞歸結束。 您只需在最后設置head = nullptr，我很確定那不是您想要的head。 您可能要處理if（nullptr == n-> next）的結尾，因為那樣您就知道那是最后一個節點。 當然，您仍然必須正確處理nullptr == head的瑣碎情況。

您不保留不變式。 您曾經嘗試過，但是看來您的簿記是完全錯誤的。 我建議您使用調試器或3x5記錄卡逐步完成修改交換內容的實際工作。 例如，看起來您只是在混淆此代碼片段中的哪個節點：

struct node *q=n->next;   // n is first, q is rest
// what if nullptr == q?
n->next=q;                // n->next = n->next doesn't actually change anything
q->next=NULL;             // this must already be true if reverse(rest) did its job
// q and n were swapped?

同樣，您的函數使用“ firstnode”，但不使用它，而是將全局變量“ head”設置為副作用。