C＃で単一のリンクリストを逆にする
リンクされたリストを元に戻そうとしています。これは私が思いついたコードです：
public static void Reverse(ref Node root)
{
Node tmp = root;
Node nroot = null;
Node prev = null;
while (tmp != null)
{
//Make a new node and copy tmp
nroot = new Node();
nroot.data = tmp.data;
nroot.next = prev;
prev = nroot;
tmp = tmp.next;
}
root = nroot;
}
順調です。新しいノードの作成を回避できるかどうか疑問に思っていました。これについての提案を希望します。
Node p = root, n = null;
while (p != null) {
Node tmp = p.next;
p.next = n;
n = p;
p = tmp;
}
root = n;
その質問はよく聞かれます。何年も前に私のインタビューで尋ねられたとき、私は次のように推論しました：単一リンクリストは本質的にスタックです。したがって、リンクされたリストを逆にすることは、スタックでの簡単な操作です。
newList = emptyList;
while(!oldList.IsEmpty())
newList.Push(oldList.Pop());
これで、IsEmptyとPushおよびPopを実装するだけで済みます。これらは、1行または2行のトップです。
私はそれを約20秒で書きましたが、インタビュアーはその時点でやや困惑しているようでした。彼は私に約20秒の仕事をするのに約20分かかると期待していたと思います。
数年前、私はこの質問に答えることができなかったため、ヒップスターLAエンターテイメント企業ASP.NET MVC開発者の立場を逃しました（（これは、コンピューターサイエンス以外のメジャーを排除する方法です）。実際のLinkedList<T>を使用してLINQpadでこれを理解するのに時間がかかりすぎたこと：
var linkedList = new LinkedList<int>(new[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10});
linkedList.Dump("initial state");
var head = linkedList.First;
while (head.Next != null)
{
var next = head.Next;
linkedList.Remove(next);
linkedList.AddFirst(next.Value);
}
linkedList.Dump("final state");
ここでは、読み取り専用のLinkedListNode<T>.NextプロパティがLinkedList<T>を非常に重要なものにしています。 （非comp-sciの人々はデータ構造の歴史を研究することが奨励されています---私たちは質問をすることになっています、リンクされたリスト由来---なぜそれが存在するのですか？）
コピーを作成する必要はありません。いくつかの擬似コード：
prev = null;
current = head;
next = current->next;
(while next != null)
current->next=prev
prev=current
current=next
next=current->next
ヘッドポイントをテールに、テールポイントをヘッドに配置し、前のポイントが指す方向を逆にしてリストを調べてみませんか？
頭と尾を使用していない場合は、前の関係を逆にしてリストを調べ、前にnullがあったリストに頭を向けます。
これはLeetcodeでかなりよく機能しました。
public ListNode ReverseList(ListNode head) {
ListNode previous = null;
ListNode current = head;
while(current != null) {
ListNode nextTemp = current.next;
current.next = previous;
previous = current;
current = nextTemp;
}
return previous;
}
public Node ReverseList(Node cur, Node prev)
{
if (cur == null) // if list is null
return cur;
Node n = cur.NextNode;
cur.NextNode = prev;
return (n == null) ? cur : ReverseList(n, cur);
}
リンクリストを元に戻すサンプルコードを次に示します。
システムの使用;
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
LinkItem item = generateLinkList(5);
printLinkList(item);
Console.WriteLine("Reversing the list ...");
LinkItem newItem = reverseLinkList(item);
printLinkList(newItem);
Console.ReadLine();
}
static public LinkItem generateLinkList(int total)
{
LinkItem item = new LinkItem();
for (int number = total; number >=1; number--)
{
item = new LinkItem
{
name = string.Format("I am the link item number {0}.", number),
next = (number == total) ? null : item
};
}
return item;
}
static public void printLinkList(LinkItem item)
{
while (item != null)
{
Console.WriteLine(item.name);
item = item.next;
}
}
static public LinkItem reverseLinkList(LinkItem item)
{
LinkItem newItem = new LinkItem
{
name = item.name,
next = null
};
while (item.next != null)
{
newItem = new LinkItem
{
name = item.next.name,
next = newItem
};
item = item.next;
}
return newItem;
}
}
class LinkItem
{
public string name;
public LinkItem next;
}
リンクリスト逆転再帰
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace ReverseLinkedList
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Node head = null;
LinkedList.Append(ref head, 25);
LinkedList.Append(ref head, 5);
LinkedList.Append(ref head, 18);
LinkedList.Append(ref head, 7);
Console.WriteLine("Linked list:");
LinkedList.Print(head);
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Reversed Linked list:");
LinkedList.Reverse(ref head);
LinkedList.Print(head);
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Reverse of Reversed Linked list:");
LinkedList.ReverseUsingRecursion(head);
head = LinkedList.newHead;
LinkedList.PrintRecursive(head);
}
public static class LinkedList
{
public static void Append(ref Node head, int data)
{
if (head != null)
{
Node current = head;
while (current.Next != null)
{
current = current.Next;
}
current.Next = new Node();
current.Next.Data = data;
}
else
{
head = new Node();
head.Data = data;
}
}
public static void Print(Node head)
{
if (head == null) return;
Node current = head;
do
{
Console.Write("{0} ", current.Data);
current = current.Next;
} while (current != null);
}
public static void PrintRecursive(Node head)
{
if (head == null)
{
Console.WriteLine();
return;
}
Console.Write("{0} ", head.Data);
PrintRecursive(head.Next);
}
public static void Reverse(ref Node head)
{
if (head == null) return;
Node prev = null, current = head, next = null;
while (current.Next != null)
{
next = current.Next;
current.Next = prev;
prev = current;
current = next;
}
current.Next = prev;
head = current;
}
public static Node newHead;
public static void ReverseUsingRecursion(Node head)
{
if (head == null) return;
if (head.Next == null)
{
newHead = head;
return;
}
ReverseUsingRecursion(head.Next);
head.Next.Next = head;
head.Next = null;
}
}
public class Node
{
public int Data = 0;
public Node Next = null;
}
}
}
複雑さO（n + m）。頭が開始ノードであると仮定します：
List<Node>Nodes = new List<Node>();
Node traverse= root;
while(traverse!=null)
{
Nodes.Add(traverse);
traverse = traverse.Next;
}
int i = Nodes.Count - 1;
root = Nodes[i];
for(; i>0; i--)
{
Nodes[i].Next = Nodes[i-1];
}
Nodes[0].Next=null;
public class Node<T>
{
public T Value { get; set; }
public Node<T> Next { get; set; }
}
public static Node<T> Reverse<T>(Node<T> head)
{
Node<T> tail = null;
while(head!=null)
{
var node = new Node<T> { Value = head.Value, Next = tail };
tail = node;
head = head.Next;
}
return tail;
}
既成の効率的な実装が必要な場合に備えて、列挙と逆演算をサポートするLinkedListの代替を作成しました。 https://github.com/NetFabric/NetFabric.DoubleLinkedList