反向链表导致循环

Question

为什么会导致循环？

我正在尝试使用迭代方法做一个反向链表，但是在遍历头节点时会发生循环（例如 print()）。我已经用 C# 试过了，没有问题（当然是修改了语法）。

struct Node {
  int data;
  Node* next;
};

void
Reverse(Node& head_ref) {

  Node* current = &head_ref, *next = nullptr, *prev = nullptr;

  while (current != nullptr) {
    next = current->next;
    current->next = prev;
    prev = current;
    current = next;
  }
  head_ref = *prev; //strange phenomenon happened here after head_ref is set.
}

int
main() {

  Node* head = new Node();
  Node* first = new Node();

  head->data = 1;
  head->next = first;

  first->data = 2;
  first->next = nullptr;

  Reverse(*head);

  while (head != nullptr) { // <-- infinite loop
    cout << head->data << endl;
    head = head->next;
  }

  return 0;
}

---

prev 变量在 Reverse(...) 方法中返回：

0x0108ed10 {data=2 next=0x00eff190 {data=1 next=0x00000000 <NULL> } }
    data: 2
    next: 0x00eff190 {data=1 next=0x00000000 <NULL> }

head_ref 设置后会创建一个循环链表：

0x0108ed10 {data=2 next=0x00eff190 {data=2 next=0x00eff190 {data=2 next=0x00eff190 {data=2 next=0x00eff190 {...} } } } }
    data: 2
    next: 0x00eff190 {data=2 next=0x00eff190 {data=2 next=0x00eff190 {data=2 next=0x00eff190 {data=2 next=0x00eff190 {...} } } } }

Answer 1

head_ref = *prev; 覆盖Node，因为head_ref 是Node&，而不是Node*&。而您打算更新head 指针，而不是整个Node head_ref 指代。

一个解决方法是：

void Reverse(Node*& head) {
    Node* current = head;
    // ...
    head = prev;
}
// ...
Reverse(head);

或者：

Node* Reverse(Node* head) {
    Node* current = head;
    // ...
    return prev;
}
// ...
head = Reverse(head);