为什么是无限循环?
无限循环是因为调用函数后列表中的自循环。swap()
在swap()
代码中,以下语句是错误的。
(*b)->next = (temp1)->next;
为什么?: 因为在swap()
函数temp1
的 next 中的赋值语句开始指向b
节点之后。And node[b]
's next 在循环中指向自身。自循环是无限循环的原因,在您遍历链表的代码中的某处。
swap()
下面我画了一步一步地展示如何工作。这可能有助于您理解您的错误:
你没有提到,但我假设链表在a
和之间有以下关系b
:(阅读红色评论)
(第1步):
+----+----+----+ +---+----+----+
| one |----->| two |
+----+----+----+ +---+---+-----+
^ ^ ^ ^
| | | |
| *a | *b
| |
temp1 temp2, temp3 "after assignment to temp variables"
(step-2): ^
|
*a = *b | *a "<--- next step"
(第 3 步): 错误声明
(*b)->next = (temp1)->next; "Change link: (temp1)->next; is `two` node"
" *b is `two`, So Self loop"
+----+----+----+ +---+----+----+ <---|
| one | | two |-----|
+----+----+----+ +---+---+-----+
^ ^ ^ ^
| | | |
| | *b *a
| |
temp1 temp2, temp3 " after assignment to temp"
(temp1)->next;
实际上,您b
正在分配(*b)->next = (*b)
,(*b)->next = (temp1)->next;
因此添加了一个自循环。
(第 4 步):
我认为通过图表,您可以轻松理解swap()
代码的最后两行在做什么:
temp2 = temp1;
(temp2)->next = temp3->next;
以下是我对这两行的图表:
temp2 = temp1;
+----+----+----+ +---+----+----+ <---|
| one | | two |-----| "<--- Self loop"
+----+----+----+ +---+---+-----+
^ ^ ^ ^
| | | |
| | *b *a
| |
temp2 = temp1; temp3
(第 5 步): 即使函数的最后一行swap()
左循环如下:
(temp2)->next = temp3->next; " last line of your code"
+----+----+----+ +---+----+----+ <---|
| one |----->| two |-----| "<-- Self loop"
+----+----+----+ +---+---+-----+
^ ^ ^ ^
| | | |
| | *b *a
| |
temp2 = temp1; temp3
所以在two
节点处循环仍然存在所以无限循环。
如何交换单链表中的两个节点?
一种方法是交换节点的数据,而不是交换节点在链表中的位置(正如我对您的问题的评论)。但是你想交换节点在列表中的位置。
好这个好!如果节点数据大小较大,那么最好交换节点的位置而不是交换节点的数据(交换数据将是不好的选择)
因为你有单链表,所以要交换列表中的任意两个任意节点,你也需要以前的节点地址。(这是您在交换逻辑中不考虑的一点)
为什么需要以前的指针?:
假设在一些成功的插入(推送)操作之后,您的列表变为如下:
0 <--------TOP - "head"
9 <--p
2
6 <--q
5
水平图-假设您要交换两个节点(q)
和(p)
:
+---+ +---+ +---+ +---+ +---+
| 0 |--->| 9 |--->| 2 |--->| 6 |--->| 5 |---
+---+ +---+ +---+ +---+ +---+ |
^ ^ ^ null
| | |
| (q) (p)
(head)
正如我所说,要交换我们需要以前的指针。您需要考虑以下内容
(理论上,我正在为特定节点编写代码(p)
,(q)
只是为了保持解释简单。但我的实现是通用的):
在列出以前的指针中:
node[0] points to node[9] that is (q), and
node[2] points to node[6] that is (p)
和
node[9] points to node[2]
node[6] points to node[5]
注意:如果你想交换两个节点node[ 9 ]
,node[ 6 ]
那么你应该使用这两个节点之前的节点的指针。
例如:两个交换node[ 9 ]
and [ 6 ]
,你还需要改变上图中的 next 指针node[ 0 ]
和 next 指针。node[ 2 ]
交换这两个节点后的列表会怎样?
+---+ +---+ +---+ +---+ +---+
| 0 |--->| 6 |--->| 2 |--->| 9 |--->| 5 |---
+---+ +---+ +---+ +---+ +---+ |
^ ^ ^ null
| | |
| (p) (q)
(head)
现在在以前的节点[o]
和[2]
?
交换后,在列表中以前的指针
node[0] points to node[6] that is (q), and
node[2] points to node[9] that is (p)
和
node[9] points to node[5]
node[6] points to node[2]
所以如果你想交换两个节点;有直接的前一个节点也有影响,因为列表是单链接列表,你也需要以前的指针。
如何找到以前的节点指针?
假设您要交换任意两个节点node[p]
,node[q]
然后您可以使用它head pointer
来查找前一个节点。
所以交换函数语法(在我的实现中)就像:
void swap(struct stack **head, // head node
struct stack **a, // first candidate node to swap
struct stack **b); // first candidate node to swap
您将调用如下函数:
swap(&head, &p, &q);
定义:(要理解代码,请阅读我在几乎每一行添加的注释)
void swap(struct stack **head,
struct stack **a,
struct stack **b){
// first check if a agrgument is null
if( (*head) == NULL || // Empty list
(*a) == NULL || (*b) == NULL){ // one node is null
// Nothing to swap, just return
printf("\n Nothing to swap, just return \n");
return;
}
// find previos nodes
struct stack* pre_a = get_prevnd(*head, *a);
struct stack* pre_b = get_prevnd(*head, *b);
//Now swap previous node's next
if(pre_a) pre_a->next = (*b); // a's previous become b's previous, and
if(pre_b) pre_b->next = (*a); // b's previous become a's previous
//Now swap next fiels of candidate nodes
struct stack* temp = NULL;
temp = (*a)->next;
(*a)->next = (*b)->next;
(*b)->next = temp;
//change head: if any node was a head
if((*head)==(*a))
*head = *b;
else
if((*head)==(*b))
*head = *a;
}
在swap()
函数中你可以注意到我调用了一个辅助函数get_prevnd(, );
。此函数返回列表中前一个节点的地址。在函数get_prevnd(, );
中,第一个参数是列表头,第二个参数是您要查找的节点。
// find previous node function()
struct stack* get_prevnd(
struct stack* head,
struct stack* a
){
if(head == a){
// node[a] is first node
return NULL;
}
struct stack* temp = head; // temp is current node
struct stack* pre_a = NULL;
while(temp && temp!=a){ //search while not reach to end or the node
pre_a = temp; // find previous node
temp = temp->next;
}
if(temp!=a){// node[a] not present in list
fprintf(stderr, "\n error: node not found!\n");
exit(EXIT_FAILURE); // bad technique to exit()
}
return pre_a;
}
幸运的是,代码正在运行:)。以下是此代码的在线测试链接。我已经测试了各种输入。
CodePad:交换单链表中的节点。请检查输出。
抱歉英语不好