题目介绍

这是一道来自于GATE-CS-2001的考题，考察了程序员对C语言的熟练程度和算法思维能力。该题目是一道关于链表的题目。

题目描述

给定一个单链表，要求使用C语言实现一个函数void reverse(struct node** head_ref) 用于将该链表反转，要求不使用任何额外的辅助空间。

函数说明

reverse

函数原型如下：

void reverse(struct node** head_ref);

函数参数

• head_ref - 单链表头结点的指针的指针。

函数返回值

该函数并不返回任何值，只是通过参数head_ref实现链表的反转。

示例

假设单链表如下：

1 -> 2 -> 3 -> 4 -> NULL

反转后的单链表应该为：

4 -> 3 -> 2 -> 1 -> NULL

算法分析

链表反转算法是链表基础算法中最为基本的算法之一，能够有效检验程序员对链表的掌握情况。在这道题目中，我们不能使用任何额外的辅助空间，所以需要使用一些特殊的算法来实现。

一种有效的解决方案是通过一个中间节点，依次反转链表中的节点。具体原理可以参考代码实现。

参考代码

下面是使用双指针反转链表的示例代码：

void reverse(struct node** head_ref)
{
    struct node* prev = NULL;
    struct node* current = *head_ref;
    struct node* next = NULL;
    while (current != NULL) {
        next = current->next;
        current->next = prev;
        prev = current;
        current = next;
    }
    *head_ref = prev;
}

以上函数实现可以将链表中的节点一个一个的反转，最终得到一个新的链表。