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C#(链表创建与原地反转)

news 2025/9/10 14:38:13

链表创建（C#）

在C#中，链表可以通过自定义节点类实现。每个节点包含数据域和指向下一个节点的引用。

public class ListNode {public int val;public ListNode next;public ListNode(int val=0, ListNode next=null) {this.val = val;this.next = next;}
}// 创建链表示例
ListNode head = new ListNode(1);
head.next = new ListNode(2);
head.next.next = new ListNode(3);

三指针反转链表

三指针法通过维护前驱（prev）、当前（curr）和后继（next）三个指针实现链表反转，时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。

public ListNode ReverseList(ListNode head) {ListNode prev = null;ListNode curr = head;while (curr != null) {ListNode next = curr.next; // 保存后继节点curr.next = prev;         // 反转指针方向prev = curr;              // 前驱指针后移curr = next;              // 当前指针后移}return prev; // 新头节点
}

关键步骤解析

初始化时prev为null，curr指向头节点。每次迭代中：

临时保存curr.next避免断链
将当前节点的next指向prev
移动prev和curr指针到下一位置

边界情况处理

空链表：直接返回null
单节点链表：循环一次后返回原头节点
多节点链表：完整遍历直至curr为null

可视化过程

原始链表：1 -> 2 -> 3 -> null
反转过程：

prev=null, curr=1, next=2 → 1.next=null
prev=1, curr=2, next=3 → 2.next=1
prev=2, curr=3, next=null → 3.next=2 最终得到：3 -> 2 -> 1 -> null

using System;public class ListNode {public int Value;public ListNode Next;public ListNode(int value) {Value = value;Next = null;}
}public class LinkedList {private ListNode head;// 添加节点到链表尾部public void Append(int value) {//创建list的第一遍才会创建head节点，后续head是有值的。//创建一个Value字段值为value，Next字段为null的head节点，并保存为head（ListNode类）节点if (head == null) {head = new ListNode(value);return;}//head节点赋给current节点，如果当前current.Next字段不为空则往后查找直到为空，目的是为了找到list的末尾；//创建新的末尾节点，并且传入值赋予该节点ListNode current = head;while (current.Next != null) {current = current.Next;}current.Next = new ListNode(value);//注意：一轮走下来，current的位置应该是倒数第二个节点，head节点始终为第一个节点不移动。}// 反转链表public void Reverse() {ListNode previous = null;ListNode current = head;ListNode nextNode = null;while (current != null) {nextNode = current.Next;  // 暂存下一个节点current.Next = previous;  // 反转当前节点指针previous = current;       // 将previous移动到当前节点current = nextNode;       // 移动到下一个节点}head = previous;  // 更新头结点}// 打印链表public void PrintList() {ListNode current = head;while (current != null) {Console.Write(current.Value + " ");current = current.Next;}Console.WriteLine();}
}class Program {static void Main(string[] args) {LinkedList list = new LinkedList();list.Append(1);list.Append(2);list.Append(3);list.Append(4);Console.WriteLine("Original List:");list.PrintList();list.Reverse();Console.WriteLine("Reversed List:");list.PrintList();}
}