链表反递

Question

我正在查看斯坦福图书馆的以下代码：

void recursiveReverse(struct node** head_ref)
{
    struct node* first;
    struct node* rest;

    /* empty list */
    if (*head_ref == NULL)
       return;  

    /* suppose first = {1, 2, 3}, rest = {2, 3} */
    first = *head_ref;
    rest  = first->next;

    /* List has only one node */
    if (rest == NULL)
       return;  

    /* put the first element on the end of the list */
    recursiveReverse(&rest);
    first->next->next  = first; 

    /* tricky step -- see the diagram */
    first->next  = NULL;         

    /* fix the head pointer */
    *head_ref = rest;
}

我不明白的是在最后一个递归步骤中，例如，如果列表是1-2-3-4现在最后一个递归步骤首先将是1而休息将是2.所以如果你设置* head_ref =休息..这使得列表的头2？有人可以解释一下如何在倒转列表的头部后变成4吗？

Answer 1

绘制堆栈跟踪......

Intial - {1,2,3,4}
Head - 1
Rest = 2,3,4
Recurse(2,3,4)
Head = 2
Rest = 3,4
Recurse(3,4)
Head = 3 
Rest = 4
Recurse (4)
Head = 4
Rest = null //Base Case Reached!! Unwind.

So now we pick up 
Recurse(3,4)
Head = 3 
Rest = 4
// Return picks up here
first->next->next  = first; 
so list is:
3,4,3
// set head to null,
null ,4,3,
//Off with his head!
4,3
Return

Now we're here
Recurse(2,3,4)
Head = 2
Rest = 3,4
Previous return leaves state as:
Head = 2  //But Head -> next is still 3! -- We haven't changed that yet..
Rest = 4,3  
Head->next is 3, 
Head->next->next = 2 makes the list (actually a tree now)
4->3->2
   ^
   |
   2
And chop off the head leaving
4->3->2
and return.

Similarly, do the last step which will leave
4->3->2->1
      ^
      |
      1
and chop off the head, which removes the one. 

Answer 2

考虑清单：

   1  ->  2  ->  3  ->  4 -> NULL
   ^      ^
   |      |
 first   rest

first指向第一个节点，其余指向first旁边的节点。

由于列表不为空且列表不包含一个节点，因此我们对reverse进行递归调用以反转rest指向的列表。这是反转列表其余部分后列表的显示方式：

   1  ->  2  <-  3  <-  4
   ^      |             ^
   |     NULL           |
 first                 rest

如图所示，rest现在指向反向列表，其中开头为4，列表末尾为2。节点2的下一个指针是NULL。

现在我们需要将第一个节点附加到reverse-rest列表的末尾。要将任何内容附加到列表的末尾，我们需要访问列表的最后一个节点。在这种情况下，我们需要访问reverse-rest列表的最后一个节点。查看图表，first -> next指向最后一个节点反向休息列表。因此first -> next -> next将成为反向休息列表的最后一个节点的下一个指针。现在我们需要指出first所以我们这样做：

first -> next -> next = first;

在此步骤之后，列表如下所示：

   1  <-  2  <-  3  <-  4
   ^  ->                ^
   |                    |
 first                 rest

现在，列表最后一个节点的next字段必须为NULL。但现在情况并非如此。最后一个节点（节点next）的1字段指向它之前的节点（节点2）。为了解决这个问题，我们做了：

first -> next = NULL;

此后列表如下：

NULL <- 1  <-  2  <-  3  <-  4
        ^                    ^
        |                    |
      first                 rest

如图所示，现在正确地反转了列表，rest指向反转列表的头部。

我们需要返回新的头指针，以便更改反映在调用函数中。但这是void函数，head作为双指针传递，因此更改*head的值将使调用函数看到更改的头：

*head = rest;

Answer 3

其余的不是2，而是2 -> 3 -> 4，它会以递归方式反转。 之后我们将*head_ref设置为rest，现在（递归反转！）4 -> 3 -> 2。

这里重点是虽然first和rest都有相同的类型，即node*，但它们在概念上根本不同：first指向单个元素，而rest指向元素的链接列表。在将链接列表分配给*head_ref之前，该链接列表将以递归方式反转。

Answer 4

我最近编写了一个用于在ruby中反转链表的递归方法。这是：

def reverse!( node_1 = @head, node_2 = @head.link )
    unless node_2.link 
        node_2.link = node_1
        @head = node_2
        return node_1
    else 
        return_node = reverse!(node_1.link, node_2.link)
        return_node.link = node_1
        node_1.link = nil
        return node_1
    end
    return self
end