前言
在计算机科学中,链表是一种基本的数据结构,它由一系列节点组成,节点通过指针来相互链接。链表可以方便地实现插入和删除操作,但是访问操作的性能相对较差,因为需要通过遍历来查找元素。本文将介绍如何使用Golang实现单链表的倒转算法。
单链表的定义
在Golang中,我们可以使用结构体来定义单链表。定义一个结构体Node,表示单链表的节点,其中包含了该节点的值val和它指向下一个节点位置的指针next。
type Node struct { val int next *Node }
定义一个head指针,指向链表的头节点。如果链表为空,head指向nil。
var head *Node = nil
单链表的初始化
在Golang中,我们可以使用new函数来分配一个节点的内存,并返回该节点的指针。
func newNode(val int) *Node { return &Node{ val, nil, } }
创建一个单链表,可以通过不断的使用newNode添加节点来实现。以链表1,2,3为例,代码如下:
node1 := newNode(1) node2 := newNode(2) node3 := newNode(3) node1.next = node2 node2.next = node3 head = node1
单链表的倒转
有两种方法可以实现单链表的倒转:迭代和递归。
方法一:迭代
迭代法的核心思想是遍历链表,并把当前节点的指针指向前一个节点,以此达到倒转的目的。
具体实现过程如下:
Golang实现代码如下:
func reverseList1(head *Node) *Node { var prev *Node = nil var next *Node = nil for head != nil { next = head.next head.next = prev prev = head head = next } return prev }
方法二:递归
递归法的核心思想是先递归到链表的末尾,然后再倒序返回已经遍历的节点。
具体实现过程如下:
Golang实现代码如下:
func reverseList2(head *Node) *Node { if head == nil || head.next == nil { return head } newHead := reverseList2(head.next) head.next.next = head head.next = nil return newHead }
完整的代码如下:
package main import ( "fmt" ) type Node struct { val int next *Node } func newNode(val int) *Node { return &Node{ val, nil, } } var head *Node func reverseList1(head *Node) *Node { var prev *Node = nil var next *Node = nil for head != nil { next = head.next head.next = prev prev = head head = next } return prev } func reverseList2(head *Node) *Node { if head == nil || head.next == nil { return head } newHead := reverseList2(head.next) head.next.next = head head.next = nil return newHead } func main() { node1 := newNode(1) node2 := newNode(2) node3 := newNode(3) node1.next = node2 node2.next = node3 head = node1 fmt.Println("原链表:") for head != nil { fmt.Printf("%d->", head.val) head = head.next } head = node1 head = reverseList1(head) fmt.Println(" 迭代法倒转后的链表:") for head != nil { fmt.Printf("%d->", head.val) head = head.next } head = node1 head = reverseList2(head) fmt.Println(" 递归法倒转后的链表:") for head != nil { fmt.Printf("%d->", head.val) head = head.next } }
运行结果如下:
原链表: 1->2->3-> 迭代法倒转后的链表: 3->2->1-> 递归法倒转后的链表: 3->2->1->
结语
本文介绍了如何使用Golang实现单链表的倒转,并介绍了两种不同的实现方法:迭代和递归。相信通过本文的学习,大家已经掌握了这两种方法的核心思想,能够灵活地应用到实际开发中。
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