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链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?

通过给链表排序,交换节点时,明明已经交换数据域,后面还得交换next指针:

typedef struct Node
{
  int id;    //数据域
  struct Node *next;  //指针域
}Node;

//链表节点排序
int NodeSort(Node *pHead)
{
  if (pHead == NULL)
  {
    return -1;
  }

  Node *pPre = NULL;
  Node *pCur = NULL; 
  Node tmp; //临时交换变量
  
  //选择法排序
  for (pPre = pHead->next; pPre != NULL; pPre = pPre->next)
  {
    for (pCur = pPre->next; pCur != NULL; pCur = pCur->next)
    {
      if (pPre->id > pCur->id) //升序
      {
        //交换数据域
        tmp = *pCur;
        *pCur = *pPre;
        *pPre = tmp;

        //交换next指针域(重要)
        tmp.next = pCur->next;
        pCur->next = pPre->next;
        pPre->next = tmp.next;

      }
    }
  }

  return 0;
}      

这是为什么呢?下面给大家一步一步通过画图分析。

typedef struct Node
{
  int id;    //数据域
  struct Node *next;  //指针域
}Node;

Node *p1 = malloc( sizeof(Node) );
p1->id = 1;

Node *p2 = malloc( sizeof(Node) );
p2->id = 2;

p1->next = p2;
p2->next = NULL;      

我们将上面的代码,画一下内存四区图(栈区、堆区、全局区、代码区),由于这里只用到栈区和堆区,所以只画栈区和堆区的示例图,这里需要使用指针的一个规律:指针指向谁,就把谁的地址赋值给指针。

链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?

很多时候,我们画链表图画的都是简洁图:

链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?

下面通过画图说明一下链表节点交换,为什么还得交换next指针?

Node tmp; //临时交换节点
if (p1->id < p2->id) //降序
{
  //交换数据域
  tmp = *p1;
  *p1 = *p2;
  *p2 = tmp;

  //交换指针域(重要)
  tmp.next = p1->next;
  p1->next = p2->next;
  p2->next = tmp.next;

}      

tmp = *p1;

将p1指向内存的值赋值给tmp对应的内存中。

链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?
链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?

*p1 = *p2;

将p2指向内存的值分别赋值给p1指向的内存。

链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?
链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?

*p2 = tmp;

将tmp内存的值赋值给p2指向内存中。

链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?
链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?

这样操作完后,发现p1的next指向NULL,p2的next指向p2本身,p1和p2两个节点没有关系。合理情况应该是,p1的next指向p2, p2的next指向NULL

所以,上面的交换,只是把数据域成功交换了,next指针域并不符合我们要求。

链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?

下面开始重新交换next指针域:

tmp.next = p1->next;

链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?
链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?

p1->next = p2->next;

链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?
链表排序交换节点为什么还得单独交换next指针?

p2->next = tmp.next;

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