Inversion récursive d'une liste liée en Java
Je travaille sur un projet Java pour un cours depuis un certain temps maintenant. C'est une implémentation d'une liste chaînée (ici appelée AddressList, contenant des nœuds simples appelés ListNode). Le problème, c'est que tout devrait être fait avec des algorithmes récursifs. J'ai pu tout faire sans une méthode: public AddressList reverse()
ListNode:
public class ListNode{
public String data;
public ListNode next;
}
Actuellement, ma fonction reverse appelle simplement une fonction d'assistance qui prend un argument pour autoriser la récursivité.
public AddressList reverse(){
return new AddressList(this.reverse(this.head));
}
Avec ma fonction d'assistance ayant la signature de private ListNode reverse(ListNode current).
Pour le moment, je travaille itérativement en utilisant une pile, mais ce n'est pas ce que la spécification requiert. J'avais trouvé un algorithme en C qui l'inversait de manière récursive et le convertissait manuellement en code Java. Cela fonctionnait, mais je ne le comprenais pas.
Edit: Peu importe, je l'ai compris entre-temps.
private AddressList reverse(ListNode current, AddressList reversedList){
if(current == null)
return reversedList;
reversedList.addToFront(current.getData());
return this.reverse(current.getNext(), reversedList);
}
Pendant que je suis ici, est-ce que quelqu'un voit des problèmes avec cette route?
Il y a du code dans une réponse qui l'épelle, mais vous trouverez peut-être plus facile de commencer par le bas, en posant et en répondant à de petites questions (c'est l'approche dans The Little Lisper):
- Quel est le contraire de null (la liste vide)? nul.
- Quel est le contraire d'une liste d'un élément? l'élément.
- Quel est le contraire d'une liste d'éléments n? l'inverse du reste de la liste suivi du premier élément.
public ListNode Reverse(ListNode list)
{
if (list == null) return null; // first question
if (list.next == null) return list; // second question
// third question - in LISP this is easy, but we don't have cons
// so we grab the second element (which will be the last after we reverse it)
ListNode secondElem = list.next;
// bug fix - need to unlink list from the rest or you will get a cycle
list.next = null;
// then we reverse everything from the second element on
ListNode reverseRest = Reverse(secondElem);
// then we join the two lists
secondElem.next = list;
return reverseRest;
}
Cette question m’a été posée lors d’un entretien et j’ai été contrarié de l’avoir tâtonné car j’étais un peu nerveux.
Cela devrait inverser une liste liée, appelée avec reverse (head, NULL); Donc, si c'était votre liste:
1-> 2-> 3-> 4-> 5-> null Il deviendrait: 5-> 4-> 3-> 2-> 1-> null
//Takes as parameters a node in a linked list, and p, the previous node in that list
//returns the head of the new list
Node reverse(Node n,Node p){
if(n==null) return null;
if(n.next==null){ //if this is the end of the list, then this is the new head
n.next=p;
return n;
}
Node r=reverse(n.next,n); //call reverse for the next node,
//using yourself as the previous node
n.next=p; //Set your next node to be the previous node
return r; //Return the head of the new list
}
edit: ive fait comme 6 modifications sur cela, montrant que c'est toujours un peu difficile pour moi lol
Je me suis retrouvé à mi-chemin (jusqu'à null et un nœud comme suggéré par plinth), mais j'ai perdu la trace après avoir passé un appel récursif. Cependant, après avoir lu le post sur le socle, voici ce que j’ai trouvé:
Node reverse(Node head) {
// if head is null or only one node, it's reverse of itself.
if ( (head==null) || (head.next == null) ) return head;
// reverse the sub-list leaving the head node.
Node reverse = reverse(head.next);
// head.next still points to the last element of reversed sub-list.
// so move the head to end.
head.next.next = head;
// point last node to nil, (get rid of cycles)
head.next = null;
return reverse;
}
Voici encore une autre solution récursive. Il contient moins de code dans la fonction récursive que certains autres, de sorte qu'il peut être un peu plus rapide. C'est C # mais je crois que Java serait très similaire.
class Node<T>
{
Node<T> next;
public T data;
}
class LinkedList<T>
{
Node<T> head = null;
public void Reverse()
{
if (head != null)
head = RecursiveReverse(null, head);
}
private Node<T> RecursiveReverse(Node<T> prev, Node<T> curr)
{
Node<T> next = curr.next;
curr.next = prev;
return (next == null) ? curr : RecursiveReverse(curr, next);
}
}
L'algo devra travailler sur le modèle suivant,
- garder une trace de la tête
- Recurse jusqu'à la fin de la liste de liens
- Lien inverse
Structure:
Head
|
1-->2-->3-->4-->N-->null
null-->1-->2-->3-->4-->N<--null
null-->1-->2-->3-->4<--N<--null
null-->1-->2-->3<--4<--N<--null
null-->1-->2<--3<--4<--N<--null
null-->1<--2<--3<--4<--N<--null
null<--1<--2<--3<--4<--N
|
Head
Code:
public ListNode reverse(ListNode toBeNextNode, ListNode currentNode)
{
ListNode currentHead = currentNode; // keep track of the head
if ((currentNode==null ||currentNode.next==null )&& toBeNextNode ==null)return currentHead; // ignore for size 0 & 1
if (currentNode.next!=null)currentHead = reverse(currentNode, currentNode.next); // travarse till end recursively
currentNode.next = toBeNextNode; // reverse link
return currentHead;
}
Sortie:
head-->12345
head-->54321
Je pense que c'est une solution plus propre, qui ressemble à LISP
// Example:
// reverse0(1->2->3, null) =>
// reverse0(2->3, 1) =>
// reverse0(3, 2->1) => reverse0(null, 3->2->1)
// once the first argument is null, return the second arg
// which is nothing but the reveresed list.
Link reverse0(Link f, Link n) {
if (f != null) {
Link t = new Link(f.data1, f.data2);
t.nextLink = n;
f = f.nextLink; // assuming first had n elements before,
// now it has (n-1) elements
reverse0(f, t);
}
return n;
}
Je sais que c’est un article ancien, mais la plupart des réponses ne sont pas récursives, c’est-à-dire qu’elles effectuent certaines opérations après le retour de l’appel récursif, et ne sont donc pas les plus efficaces.
Voici une version récursive de la queue:
public Node reverse(Node previous, Node current) {
if(previous == null)
return null;
if(previous.equals(head))
previous.setNext(null);
if(current == null) { // end of list
head = previous;
return head;
} else {
Node temp = current.getNext();
current.setNext(previous);
reverse(current, temp);
}
return null; //should never reach here.
}
Appeler avec:
Node newHead = reverse(head, head.getNext());
public Node reverseListRecursive(Node curr)
{
if(curr == null){//Base case
return head;
}
else{
(reverseListRecursive(curr.next)).next = (curr);
}
return curr;
}
void reverse (node1, node2) {
if (node1.next! = null)
reverse (node1.next, node1);
node1.next = node2;
}
appelez cette méthode comme inverse (start, null);
public void reverse() {
head = reverseNodes(null, head);
}
private Node reverseNodes(Node prevNode, Node currentNode) {
if (currentNode == null)
return prevNode;
Node nextNode = currentNode.next;
currentNode.next = prevNode;
return reverseNodes(currentNode, nextNode);
}
Inverser par algo récursif.
public ListNode reverse(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) return head;
ListNode rHead = reverse(head.next);
rHead.next = head;
head = null;
return rHead;
}
Par itérative
public ListNode reverse(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) return head;
ListNode prev = null;
ListNode cur = head
ListNode next = head.next;
while (next != null) {
cur.next = prev;
prev = cur;
cur = next;
next = next.next;
}
return cur;
}
public static ListNode recRev(ListNode curr){
if(curr.next == null){
return curr;
}
ListNode head = recRev(curr.next);
curr.next.next = curr;
curr.next = null;
// propogate the head value
return head;
}
Voici une approche itérative simple:
public static Node reverse(Node root) {
if (root == null || root.next == null) {
return root;
}
Node curr, prev, next;
curr = root; prev = next = null;
while (curr != null) {
next = curr.next;
curr.next = prev;
prev = curr;
curr = next;
}
return prev;
}
Et voici une approche récursive:
public static Node reverseR(Node node) {
if (node == null || node.next == null) {
return node;
}
Node next = node.next;
node.next = null;
Node remaining = reverseR(next);
next.next = node;
return remaining;
}
Cette solution démontre qu'aucun argument n'est requis.
/**
* Reverse the list
* @return reference to the new list head
*/
public LinkNode reverse() {
if (next == null) {
return this; // Return the old tail of the list as the new head
}
LinkNode oldTail = next.reverse(); // Recurse to find the old tail
next.next = this; // The old next node now points back to this node
next = null; // Make sure old head has no next
return oldTail; // Return the old tail all the way back to the top
}
Voici le code de support, pour démontrer que cela fonctionne:
public class LinkNode {
private char name;
private LinkNode next;
/**
* Return a linked list of nodes, whose names are characters from the given string
* @param str node names
*/
public LinkNode(String str) {
if ((str == null) || (str.length() == 0)) {
throw new IllegalArgumentException("LinkNode constructor arg: " + str);
}
name = str.charAt(0);
if (str.length() > 1) {
next = new LinkNode(str.substring(1));
}
}
public String toString() {
return name + ((next == null) ? "" : next.toString());
}
public static void main(String[] args) {
LinkNode head = new LinkNode("abc");
System.out.println(head);
System.out.println(head.reverse());
}
}
PointZeroTwo a une réponse élégante et la même chose en Java ...
public void reverseList(){
if(head!=null){
head = reverseListNodes(null , head);
}
}
private Node reverseListNodes(Node parent , Node child ){
Node next = child.next;
child.next = parent;
return (next==null)?child:reverseListNodes(child, next);
}
Comme Java est toujours transmis valeur par valeur, pour inverser de manière récursive une liste liée en Java, veillez à renvoyer la "nouvelle tête" (le noeud principal après la réversion) à la fin de la récursion.
static ListNode reverseR(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode first = head;
ListNode rest = head.next;
// reverse the rest of the list recursively
head = reverseR(rest);
// fix the first node after recursion
first.next.next = first;
first.next = null;
return head;
}
Inspiré par un article traitant des implémentations immuables des structures de données récursives, j'ai mis en place une solution alternative à l'aide de Swift.
La solution de référence de documents de réponse en mettant en évidence les sujets suivants:
- Quel est le revers de nil (la liste vide)?
- Peu importe ici, car nous n’avons aucune protection dans Swift.
- Quel est le contraire d'une liste d'un élément?
- L'élément lui-même
- Quel est le contraire d'une liste d'éléments n?
- L'inverse du deuxième élément sur suivi du premier élément.
Je les ai appelés le cas échéant dans la solution ci-dessous.
/**
Node is a class that stores an arbitrary value of generic type T
and a pointer to another Node of the same time. This is a recursive
data structure representative of a member of a unidirectional linked
list.
*/
public class Node<T> {
public let value: T
public let next: Node<T>?
public init(value: T, next: Node<T>?) {
self.value = value
self.next = next
}
public func reversedList() -> Node<T> {
if let next = self.next {
// 3. The reverse of the second element on followed by the first element.
return next.reversedList() + value
} else {
// 2. Reverse of a one element list is itself
return self
}
}
}
/**
@return Returns a newly created Node consisting of the lhs list appended with rhs value.
*/
public func +<T>(lhs: Node<T>, rhs: T) -> Node<T> {
let tail: Node<T>?
if let next = lhs.next {
// The new tail is created recursively, as long as there is a next node.
tail = next + rhs
} else {
// If there is not a next node, create a new tail node to append
tail = Node<T>(value: rhs, next: nil)
}
// Return a newly created Node consisting of the lhs list appended with rhs value.
return Node<T>(value: lhs.value, next: tail)
}
Inverser la liste liée en utilisant la récursivité. L'idée est d'ajuster les liens en inversant les liens.
public ListNode reverseR(ListNode p) {
//Base condition, Once you reach the last node,return p
if (p == null || p.next == null) {
return p;
}
//Go on making the recursive call till reach the last node,now head points to the last node
ListNode head = reverseR(p.next); //Head points to the last node
//Here, p points to the last but one node(previous node), q points to the last node. Then next next step is to adjust the links
ListNode q = p.next;
//Last node link points to the P (last but one node)
q.next = p;
//Set the last but node (previous node) next to null
p.next = null;
return head; //Head points to the last node
}
public Node reverseRec(Node prev, Node curr) {
if (curr == null) return null;
if (curr.next == null) {
curr.next = prev;
return curr;
} else {
Node temp = curr.next;
curr.next = prev;
return reverseRec(curr, temp);
}
}
appel en utilisant: head = reverseRec (null, head);
public void reverseLinkedList(Node node){
if(node==null){
return;
}
reverseLinkedList(node.next);
Node temp = node.next;
node.next=node.prev;
node.prev=temp;
return;
}
//Recursive solution
class SLL
{
int data;
SLL next;
}
SLL reverse(SLL head)
{
//base case - 0 or 1 elements
if(head == null || head.next == null) return head;
SLL temp = reverse(head.next);
head.next.next = head;
head.next = null;
return temp;
}
La solution est:
package basic;
import custom.ds.nodes.Node;
public class RevLinkedList {
private static Node<Integer> first = null;
public static void main(String[] args) {
Node<Integer> f = new Node<Integer>();
Node<Integer> s = new Node<Integer>();
Node<Integer> t = new Node<Integer>();
Node<Integer> fo = new Node<Integer>();
f.setNext(s);
s.setNext(t);
t.setNext(fo);
fo.setNext(null);
f.setItem(1);
s.setItem(2);
t.setItem(3);
fo.setItem(4);
Node<Integer> curr = f;
display(curr);
revLL(null, f);
display(first);
}
public static void display(Node<Integer> curr) {
while (curr.getNext() != null) {
System.out.println(curr.getItem());
System.out.println(curr.getNext());
curr = curr.getNext();
}
}
public static void revLL(Node<Integer> pn, Node<Integer> cn) {
while (cn.getNext() != null) {
revLL(cn, cn.getNext());
break;
}
if (cn.getNext() == null) {
first = cn;
}
cn.setNext(pn);
}
}
public class Singlelinkedlist {
public static void main(String[] args) {
Elem list = new Elem();
Reverse(list); //list is populate some where or some how
}
//this is the part you should be concerned with the function/Method has only 3 lines
public static void Reverse(Elem e){
if (e!=null)
if(e.next !=null )
Reverse(e.next);
//System.out.println(e.data);
}
}
class Elem {
public Elem next; // Link to next element in the list.
public String data; // Reference to the data.
}
private Node ReverseList(Node current, Node previous)
{
if (current == null) return null;
Node originalNext = current.next;
current.next = previous;
if (originalNext == null) return current;
return ReverseList(originalNext, current);
}
//this function reverses the linked list
public Node reverseList(Node p) {
if(head == null){
return null;
}
//make the last node as head
if(p.next == null){
head.next = null;
head = p;
return p;
}
//traverse to the last node, then reverse the pointers by assigning the 2nd last node to last node and so on..
return reverseList(p.next).next = p;
}
static void reverseList(){
if(head!=null||head.next!=null){
ListNode tail=head;//head points to tail
ListNode Second=head.next;
ListNode Third=Second.next;
tail.next=null;//tail previous head is poiniting null
Second.next=tail;
ListNode current=Third;
ListNode prev=Second;
if(Third.next!=null){
while(current!=null){
ListNode next=current.next;
current.next=prev;
prev=current;
current=next;
}
}
head=prev;//new head
}
}
class ListNode{
public int data;
public ListNode next;
public int getData() {
return data;
}
public ListNode(int data) {
super();
this.data = data;
this.next=null;
}
public ListNode(int data, ListNode next) {
super();
this.data = data;
this.next = next;
}
public void setData(int data) {
this.data = data;
}
public ListNode getNext() {
return next;
}
public void setNext(ListNode next) {
this.next = next;
}
}
Ce que les autres gars ont fait, dans d’autres posts, c’est un jeu de contenu, ce que j’ai fait est un jeu de linkedlist, c’est inverser le membre de la liste liée, et non pas inverser la valeur des membres.
Public LinkedList reverse(LinkedList List)
{
if(List == null)
return null;
if(List.next() == null)
return List;
LinkedList temp = this.reverse( List.next() );
return temp.setNext( List );
}
package com.mypackage;
class list{
node first;
node last;
list(){
first=null;
last=null;
}
/*returns true if first is null*/
public boolean isEmpty(){
return first==null;
}
/*Method for insertion*/
public void insert(int value){
if(isEmpty()){
first=last=new node(value);
last.next=null;
}
else{
node temp=new node(value);
last.next=temp;
last=temp;
last.next=null;
}
}
/*simple traversal from beginning*/
public void traverse(){
node t=first;
while(!isEmpty() && t!=null){
t.printval();
t= t.next;
}
}
/*static method for creating a reversed linked list*/
public static void reverse(node n,list l1){
if(n.next!=null)
reverse(n.next,l1);/*will traverse to the very end*/
l1.insert(n.value);/*every stack frame will do insertion now*/
}
/*private inner class node*/
private class node{
int value;
node next;
node(int value){
this.value=value;
}
void printval(){
System.out.print(value+" ");
}
}
}