6-2 reverse linked list
时间: 2023-04-27 07:00:34 浏览: 199
6-2 反转链表
反转一个单链表。
示例:
输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL
进阶:
你可以迭代或递归地反转链表。你能否用两种方法解决这道题？
相关问题
6-2 Reverse Linked List 6-2 反向链表
### 如何反转链表
在编程中，反转单向链表是一个常见的操作。下面将介绍一种迭代方法来实现这一功能。
#### 迭代法反转链表
通过创建三个指针变量 `prev`、`current` 和 `next` 来逐步遍历并翻转节点之间的指向关系[^1]：
```python
class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
self.next = next
def reverse_linked_list(head: ListNode) -> ListNode:
prev = None
current = head
while current is not None:
next_node = current.next # Store reference to next node before changing it.
current.next = prev # Reverse link direction.
prev = current # Move previous pointer forward one step.
current = next_node # Move current pointer forward one step.
return prev # New head of reversed list will be last non-null 'prev'.
```
此算法的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是列表中的元素数量；空间复杂度为 O(1)，因为它只使用固定额外内存完成任务。
为了更好地理解上述过程的工作原理，考虑如下图所示的一个简单例子，在每一步之后展示了各个指针的状态变化情况。
初始状态：
```
NULL <- A -> B -> C -> D -> NULL
prev curr next
```
第一次循环结束后的状态：
```
NULL <- A <-> B -> C -> D -> NULL
prev curr next
```
第二次循环结束后：
```
NULL <- A <- B <-> C -> D -> NULL
prev curr next
```
最终结果将是所有箭头方向都被逆转过来，形成一个新的从D到A的链接序列。
7-2 Mergin7-2 Merging Linked Lists 分数 15 作者 陈越 单位 浙江大学 Given two singly linked lists L 1 =a 1 →a 2 →⋯→a n−1 →a n and L 2 =b 1 →b 2 →⋯→b m−1 →b m . If n≥2m, you are supposed to reverse and merge the shorter one into the longer one to obtain a list like a 1 →a 2 →b m →a 3 →a 4 →b m−1 ⋯. For example, given one list being 6→7 and the other one 1→2→3→4→5, you must output 1→2→7→3→4→6→5. Input Specification: Each input file contains one test case. For each case, the first line contains the two addresses of the first nodes of L 1 and L 2 , plus a positive N (≤10 5 ) which is the total number of nodes given. The address of a node is a 5-digit nonnegative integer, and NULL is represented by -1. Then N lines follow, each describes a node in the format: Address Data Next where Address is the position of the node, Data is a positive integer no more than 10 5 , and Next is the position of the next node. It is guaranteed that no list is empty, and the longer list is at least twice as long as the shorter one. Output Specification: For each case, output in order the resulting linked list. Each node occupies a line, and is printed in the same format as in the input. Sample Input: 00100 01000 7 02233 2 34891 00100 6 00001 34891 3 10086 01000 1 02233 00033 5 -1 10086 4 00033 00001 7 -1 Sample Output: 01000 1 02233 02233 2 00001 00001 7 34891 34891 3 10086 10086 4 00100 00100 6 00033 00033 5 -1 代码长度限制 16 KB 时间限制 400 ms 内存限制 64 MB 栈限制g Linked Lists c语言
### 解决方案
为了实现两个单链表的合并操作，其中短链表需要先反转再插入到长链表中，可以按照如下方法完成：
定义函数 `mergeAndReverse` 来处理这个问题。该函数接收两个链表头指针作为参数，并返回新的合并后的链表头部。
#### 反转链表
首先编写用于反转链表的方法 `reverseList`:
```c
struct ListNode* reverseList(struct ListNode *head) {
struct ListNode *prev = NULL;
struct ListNode *current = head;
while (current != NULL) {
struct ListNode *nextTemp = current->next; // 记录下一个节点
current->next = prev; // 当前节点指向前面
prev = current; // 前面移动至当前
current = nextTemp; // 移动到下一位
}
return prev;
}
```
#### 合并链表
接着创建一个新的辅助函数来执行实际的合并逻辑：
```c
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2){
if (!l1 || !l2) return l1 ? l1 : l2;
struct ListNode dummyNode;
struct ListNode *tail = &dummyNode;
tail->next = l1;
// 将第二个链表反转
l2 = reverseList(l2);
// 找到第一个链表最后一个元素
while(tail && tail->next){
tail = tail->next;
}
// 连接两部分
tail->next = l2;
return dummyNode.next;
}
```
上述代码实现了将较短链表反转后连接到较长链表的操作[^1]。这里假设输入的两个链表分别为 `l1` 和 `l2`，并且已经确定了哪个更长。如果不确定长度，则可以在调用此函数之前计算两者长度或者采用其他策略决定如何拼接[^2]。
#### 完整流程概述
整个过程涉及三个主要步骤：
- 判断哪条链表更长；
- 对较短的一方做反转处理；
- 把经过反转的小链表追加到大链表末端。
这种方法不仅解决了原始需求——即把一条链表反向加入另一条之中；同时也保持了原有节点间的相对位置不变，从而确保最终得到的结果符合预期[^3]。
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美国国际航空交通数据分析报告(1990-2020)
根据给定的信息，我们可以从中提取和分析以下知识点：
1. 数据集概述：
该数据集名为“U.S. International Air Traffic data(1990-2020)”，记录了美国与国际间航空客运和货运的详细统计信息。数据集涵盖的时间范围从1990年至2020年，这说明它包含了长达30年的时间序列数据，对于进行长期趋势分析非常有价值。
2. 数据来源及意义：
此数据来源于《美国国际航空客运和货运统计报告》，该报告是美国运输部(USDOT)所管理的T-100计划的一部分。T-100计划旨在收集和发布美国和国际航空公司在美国机场的出入境交通报告，这表明数据的权威性和可靠性较高，适用于政府、企业和学术研究等领域。
3. 数据内容及应用：
数据集包含两个主要的CSV文件，分别是“International_Report_Departures.csv”和“International_Report_Passengers.csv”。
a. International_Report_Departures.csv文件可能包含了以下内容：
- 离港航班信息：记录了各航空公司的航班号、起飞和到达时间、起飞和到达机场的代码以及国际地区等信息。
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- 航线信息：包括航线的起始和目的国家及城市，对于研究航线网络和优化航班计划具有参考价值。
这些数据可以用于航空交通流量分析、机场运营效率评估、航空市场分析等。
b. International_Report_Passengers.csv文件可能包含了以下内容：
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4. 数据分析和应用实例：
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### 2. MoCo（Momentum Contrast）
UniMoCo的实现基于MoCo框架，MoCo是一种基于队列（queue）的对比学习方法，它在训练过程中维持一个动态的队列，其中包含了成对的负样本。MoCo通过 Momentum Encoder（动量编码器）和一个队列来保持稳定和历史性的负样本信息，使得模型能够持续地进行对比学习，即使是在没有足够负样本的情况下。
### 3. 无监督学习（Unsupervised Learning）
在无监督学习场景中，数据样本没有被标记任何类别或标签，算法需自行发现数据中的模式和结构。UniMoCo框架中，无监督学习的关键在于使用没有标签的数据进行训练，其目的是让模型学习到数据的基础特征表示，这对于那些标注资源稀缺的领域具有重要意义。
### 4. 半监督学习（Semi-Supervised Learning）
半监督学习结合了无监督和有监督学习的优势，它使用少量的标注数据与大量的未标注数据进行训练。UniMoCo中实现半监督学习的方式，可能是通过将已标注的数据作为对比学习的一部分，以此来指导模型学习到更精准的特征表示。这对于那些拥有少量标注数据的场景尤为有用。
### 5. 全监督学习（Full-Supervised Learning）
在全监督学习中，所有的训练样本都有相应的标签，这种学习方式的目的是让模型学习到映射关系，从输入到输出。在UniMoCo中，全监督学习用于训练阶段，让模型在有明确指示的学习目标下进行优化，学习到的任务相关的特征表示。这通常用于有充足标注数据的场景，比如图像分类任务。
### 6. PyTorch
PyTorch是一个开源机器学习库，由Facebook的人工智能研究团队开发，主要用于计算机视觉和自然语言处理等任务。它被广泛用于研究和生产环境，并且因其易用性、灵活性和动态计算图等特性受到研究人员的青睐。UniMoCo官方实现选择PyTorch作为开发平台，说明了其对科研社区的支持和对易于实现的重视。
### 7. 可视化表示学习（Visual Representation Learning）
可视化表示学习的目的是从原始视觉数据中提取特征，并将它们转换为能够反映重要信息且更易于处理的形式。在UniMoCo中，无论是无监督、半监督还是全监督学习，最终的目标都是让模型学习到有效的视觉表示，这些表示可以用于下游任务，如图像分类、目标检测、图像分割等。
### 8. 标签队列（Label Queue）
UniMoCo通过标签队列维护受监管的标签，这可能意味着对于那些半监督或全监督学习的任务，模型在进行对比学习时，会参考这些来自标签队列的数据。标签队列机制能帮助模型更好地利用有限的标注数据，增强模型的泛化能力。
### 结论
UniMoCo的提出，以及其官方PyTorch实现的发布，将对计算机视觉领域产生深远影响。它不仅提供了一个统一的对比学习框架，使得从无监督到全监督的学习过程更加灵活和高效，而且为研究者们提供了一个强力的工具，以便更好地探索和实现各种视觉任务。UniMoCo的研究和应用前景，为机器学习尤其是深度学习在视觉领域的研究和实践提供了新的视角和可能。
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