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class Solution { public: ListNode* reverseList(ListNode* head) { if (head == NULL) { return NULL; } ListNode* cur = head; while (head->next != NULL) { ListNode* t = head->next->next; head->next->...

这段代码实现了一个链表的反转。下面我将详细解释每一步以及通过一个具体例子来说明其操作过程。

代码步骤解析

  1. 类定义: class Solution

    • 定义了一个名为 Solution 的类,通常在 LeetCode 等平台上用来封装解决方案。
  2. 函数签名: ListNode* reverseList(ListNode* head)

    • 这是一个公共成员函数,它接收一个指向链表头节点的指针,并返回反转后的链表头节点。
  3. 空链表判断: if (head == NULL) { return NULL; }

    • 如果传入的链表头节点为空,则直接返回空指针。这是为了处理空链表的情况。
  4. 初始化当前节点: ListNode* cur = head;

    • cur 指针初始化为链表的头节点,用于追踪新反转后的链表的最后一个节点。
  5. 循环遍历与反转:

    while (head->next != NULL) {
       ListNode* t = head->next->next;
       head->next->next = cur;
       cur = head->next;
       head->next = t;
    }
    
    • 条件判断:只要 head 的下一个节点不为空,就继续进行。

    • 保存下一个节点位置

      ListNode* t = head->next->next;
      

      将当前 head 节点的下一个节点(即正在处理的那个节点)的下一个指针保存到临时变量 t 中,以便后续使用。

    • 调整指针,实现反转

      head->next->next = cur;
      

      将当前正在处理的节点(head->next)的下一个指针指向已反转部分的新尾部 (cur)。

    • 更新当前节点

      cur = head->next;
      

      cur 更新为当前正在处理的节点,以便在下一次迭代中作为新尾部使用。

    • 移动到下一个要处理元素

      head->next = t;
      

      将原始链表中的 head 移动到保存好的下一节点,即准备进入下一轮迭代。

  6. 返回新的头部:

    return cur;
    

    循环结束后,cur 指向新的反转后的链表头,将其返回。

示例讲解

假设我们有以下单向链表:

1 -> 2 -> 3 -> 4 -> NULL

步骤分析

  • 初始状态:

    • head: 指向 1
    • cur: 指向 1
  • 第一轮循环:

    1. 保存下个元素:t = head->next->next; // t 指向 3

    2. 调整指针:head->next->next = cur; // 当前结点(2)的 next 指向 1 此时结构变成:

      1 <- 2 -> 3 -> 4 -> NULL  
      ↑    
      cur  
      
    3. 更新当前:cur = head->next; // cur 指向 2

    4. 移动原始头部:head->next = t; // 原始头部移至3

  • 第二轮循环:

    • 当前状态:
      • head: 指向 3
      • cur: 指向 2

    重复上述步骤。

    最终结构变成:

1 <- 2 <- 3 <- NULL  
          ↑    
         cur   
  • 第三轮循环,再次进行相同步骤,最终完成整个列表逆序:

最后结果:

4 -> 3 -> 2 -> 1 -> NULL

在所有元素都被处理完之后,返回值即为新的头结点(现在是4),形成了完整的反转链接结构。


内容由零声教学AI助手提供,问题来源于学员提问

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