Реверсирование связанного списка: разгадка тайн указателей и узлов

В мире структур данных связанный список занимает особое место. Он состоит из последовательности узлов, где каждый узел указывает на следующий узел, образуя цепочечную структуру. Одной из распространенных задач при работе со связанными списками является изменение порядка элементов на обратный. В этой статье блога мы рассмотрим различные методы реверса связанного списка, объясняя концепции на разговорном языке и попутно предоставляя примеры кода.

Метод 1: итеративный подход
Итеративный подход — это простой способ перевернуть связанный список. Мы перемещаемся по списку, меняя направление указателей по ходу движения. Вот как это работает:

def reverse_linked_list(head):
    prev = None
    current = head
    while current:
        next_node = current.next
        current.next = prev
        prev = current
        current = next_node
    return prev

Метод 2: рекурсивный подход
Другой способ инвертировать связанный список — использовать рекурсивный подход. Этот метод предполагает разбиение проблемы на более мелкие подзадачи. Вот пример:

def reverse_linked_list(head):
    if not head or not head.next:
        return head
    reversed_list = reverse_linked_list(head.next)
    head.next.next = head
    head.next = None
    return reversed_list

Метод 3: подход стека
Мы также можем использовать стек для реверса связанного списка. Этот подход предполагает помещение узлов в стек, а затем восстановление списка в обратном порядке. Вот пример:

def reverse_linked_list(head):
    stack = []
    current = head
    while current:
        stack.append(current)
        current = current.next

    head = stack.pop()
    current = head
    while stack:
        node = stack.pop()
        current.next = node
        current = node

    current.next = None
    return head

Обращение связанного списка — распространенная проблема в программировании, и понимание различных подходов может улучшить ваши навыки решения проблем. В этой статье мы рассмотрели три метода обращения связанного списка: итеративный подход, рекурсивный подход и стековой подход. Каждый метод имеет свои преимущества и может применяться в зависимости от требований вашей программы. Освоив эти методы, вы будете хорошо подготовлены к решению проблем связанных списков на своем пути программирования.