【力扣】重排链表

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给定一个单链表 L 的头节点 head ,单链表 L 表示为:

L0 → L1 → … → Ln - 1 → Ln

请将其重新排列后变为:

L0 → Ln → L1 → Ln - 1 → L2 → Ln - 2 → …

不能只是单纯的改变节点内部的值,而是需要实际的进行节点交换。

示例 1:

7b7760124d9aef4b376b5244e5e12d44.png

输入:head = [1,2,3,4]
输出:[1,4,2,3]

示例 2:

a49fac08d53bfba20b79571ed1730801.png

输入:head = [1,2,3,4,5]
输出:[1,5,2,4,3]

方法一:折半翻转再重连

折半拆分链表+倒置链表+合并链表

链表长度为奇数和偶数时,需要拆分的节点位置不同。因此需要判断长度奇偶。
int half=nLength%2==0?nLength/2:(nLength+1)/2;

流程:

1、遍历链表,记录长度nLength
2、根据长度是奇数还是偶数,求得中间折半断开位置int half=nLength%2==0?nLength/2:(nLength+1)/2;
3、拆分链表。while循环,每次循环迭代中,都会将 half 减1,以确保循环会在遍历到链表一半的位置时结束。找到其一半位置的节点,将其后面的节点都断开,使链表分成两个部分。

int half=nLength%2==0?nLength/2:(nLength+1)/2;
    while(half>=0){
        if(half==0){
            pBreak=p;
            break;
        }
       else if(half==1){
        struct ListNode* pNext=p->next;
        p->next=NULL;
        p=pNext;
       }
       else{
        p=p->next;
       }
        half--;
    }


4、将后一半位置的链表进行倒置。
ReverseList:三个指针:断开、改向、移动

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    if (head == NULL)
        return NULL;
    struct ListNode* p1 = NULL;
    struct ListNode* p2 = head;
    struct ListNode* p3 = p2->next;
    while (p3) {
        p2->next = p1;
        p1 = p2;
        p2 = p3;
        p3 = p3->next;
    }
    p2->next = p1;
    return p2;
}


5、合并原来的一半链表和倒置之后的一半链表。(MergeList:三个指针)

struct ListNode* mergeList(struct ListNode* head1, struct ListNode* head2) {
    if (head1 == NULL)
        return head2;
    if (head2 == NULL)
        return head1;
    struct ListNode* head = head1;
    struct ListNode* p = head1;
    head1 = head1->next;
    while (head1 && head2) {
        p->next = head2;
        p = head2;
        head2 = head2->next;
        p->next = head1;
        p = head1;
        head1 = head1->next;
    }
    if (head1 == NULL)
        p->next = head2;
    if (head2 == NULL)
        p->next = head1;
    return head;
}

方法二:折半断开入栈

流程:

1、遍历链表,记录长度nLength
2、根据长度是奇数还是偶数,求得中间折半断开位置int half=nLength%2==0?nLength/2:(nLength+1)/2;
3、拆分链表。while循环,每次循环迭代中,都会将 half 减1,以确保循环会在遍历到链表一半的位置时结束。找到其一半位置的节点,将其后面的节点都断开,使链表分成两个部分。

int half=nLength%2==0?nLength/2:(nLength+1)/2;
    while(half>=0){
        if(half==0){
            pBreak=p;
            break;
        }
       else if(half==1){
        struct ListNode* pNext=p->next;
        p->next=NULL;
        p=pNext;
       }
       else{
        p=p->next;
       }
        half--;
    }

4、将[half,nLength]部分的链表压入栈中

stack<ListNode*> s;
while (pBreak != nullptr) {
    s.push(pBreak);
    pBreak = pBreak->next;
}

5、 依次将节点出栈,合并前后两部分节点

        ListNode* ptr1 = head;
        ListNode* ptr2 = s.top();
        s.pop();
        while (!s.empty()) {
            ListNode* tempNode = ptr1->next;
            ptr1->next = ptr2;
            ptr2->next = tempNode;
            ptr1 = tempNode;
            ptr2 = s.top();
            s.pop();
        }

6、尾节点的指针域置空

ptr2->next = nullptr; 

<think>嗯,用户问的是如何用Java实现反转单向链表。首先,我得回忆一下反转链表的基本思路。通常有两种方法,迭代和递归。用户可能需要具体的示例代码,所以我得确保两种方法都涵盖。 首先,迭代法。我记得需要用三个指针:前驱节点、当前节点和下一个节点。遍历链表的时候,把当前节点的next指向前驱,然后三个指针依次后移。比如,初始时前驱是null,当前是头节点,然后循环直到当前节点为空。每一步都保存下一个节点,反转当前节点的指针,然后移动前驱和当前节点。这样最后前驱就是新的头节点了。 然后,递归法。递归的话,需要从最后一个节点开始反转。递归到链表的末尾,然后逐层返回,把当前节点的下一个节点的next指向自己,同时自己的next设为null。不过要注意递归的终止条件,也就是当当前节点或当前节点的next为空时返回。这种方法可能比较简洁,但空间复杂度是O(n)因为递归栈的深度。 接下来,我需要参考用户提供的引用内容。查看引用[2]、[3]、[4],里面提到了反转链表的实现方法,特别是头插法。头插法应该就是迭代法的一种,每次将节点插入到新链表的头部。比如,遍历原链表,取出每个节点,插入到新链表的头部,这样最后新链表就是反转后的。 用户可能需要具体的代码示例。根据引用中的Java代码,比如引用[3]的遍历方法和引用[4]的头插法,我需要整合这些内容,写出正确的迭代和递归代码。同时确保代码语法正确,比如节点的定义,是否有头节点等。 还需要注意代码的注释,让用户容易理解每一步的作用。比如,在迭代法中,每一步保存next节点,反转指针,然后移动指针。递归法则需要解释递归到末尾,然后逐层反转。 另外,用户可能关心时间复杂度和空间复杂度。迭代法是O(n)时间和O(1)空间,递归是O(n)时间和O(n)空间。需要指出这两种的区别,帮助用户根据情况选择方法。 最后,确保回答结构清晰,先讲思路,再给出代码,然后分析复杂度。可能还需要相关问题,比如如何测试反转后的链表,或者如何处理有环链表的情况,但根据用户提供的引用,可能更关注基础实现,所以相关问题可以围绕优化、应用场景、复杂度展开。</think>### 如何用Java实现反转单向链表 反转单向链表数据结构中的常见操作,核心思路是通过调整节点指针方向实现逆序。以下是两种实现方法及示例代码: --- #### 方法1:迭代法(头插法) **实现步骤**: 1. 定义三个指针:前驱节点$pre$(初始为`null`)、当前节点$cur$(初始为头节点`head`)、下一个节点$next$ 2. 遍历链表,每次将$cur.next$指向$pre$ 3. 更新指针位置:$pre$移动到$cur$,$cur$移动到$next$ 4. 当$cur$遍历到末尾时,$pre$即为新链表的头节点 **代码实现**: ```java public class ListNode { int val; ListNode next; ListNode(int x) { val = x; } } public ListNode reverseList(ListNode head) { ListNode pre = null; ListNode cur = head; while (cur != null) { ListNode next = cur.next; // 保存下一个节点[^3] cur.next = pre; // 反转指针 pre = cur; // pre后移 cur = next; // cur后移 } return pre; // 新头节点 } ``` --- #### 方法2:递归法 **实现步骤**: 1. 递归到链表末尾,返回新的头节点 2. 每次递归中将当前节点的下一个节点的`next`指向自身 3. 清除当前节点的`next`指针以避免循环 **代码实现**: ```java public ListNode reverseListRecursive(ListNode head) { if (head == null || head.next == null) { return head; // 终止条件:空链表或尾节点[^4] } ListNode newHead = reverseListRecursive(head.next); head.next.next = head; // 反转指针方向 head.next = null; // 断开原指针 return newHead; } ``` --- #### 复杂度对比 | 方法 | 时间复杂度 | 空间复杂度 | 适用场景 | |---------|------------|------------|------------------------| | 迭代法 | $O(n)$ | $O(1)$ | 内存敏感场景 | | 递归法 | $O(n)$ | $O(n)$ | 代码简洁性要求高的场景 | ---
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