链表反转是一个经典的编程问题,它在许多算法和数据结构的面试题中都被频繁提及。在这篇文章中,我将向您展示如何使用Java语言来实现链表反转的算法。

本文介绍了使用Java实现链表反转算法的方法。先定义链表节点类,接着编写反转链表的函数,逐行解析代码逻辑,还给出使用示例,展示如何创建链表并调用反转函数。该算法时间复杂度为O(n),n为链表长度。

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首先,让我们定义一个简单的链表节点类,其中包含一个值和一个指向下一个节点的指针。代码如下:

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}

接下来,我们可以编写一个反转链表的函数,它将接受链表的头节点作为输入,并返回反转后的链表的新头节点。代码如下:

class LinkedList {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode prev = null;
        ListNode curr = head;

        while (curr != null) {
            ListNode nextTemp = curr.next;
            curr.next = prev;
            prev = curr;
            curr = nextTemp;
        }

        return prev;
    }
}

让我们来逐行解析这段代码。

我们首先声明了两个指针变量prevcurrprev用于存储已反转的部分链表,curr用于遍历原始链表。

然后,我们使用一个while循环迭代遍历链表。在每次迭代中,我们首先将curr节点的下一个节点保存在临时变量nextTemp中,以防止丢失对下一个节点的引用。

接下来,我们将curr节点的next指针指向prev,从而将curr节点连接到已反转的部分链表的头部。

然后,我们将prev指针移动到curr节点,将curr指针移动到nextTemp节点,继续迭代下一个节点。

当遍历完成后,prev指针将指向反转后链表的头节点。我们将其作为函数的返回值。

下面是一个使用示例,展示了如何创建一个链表并调用反转函数:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建链表 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5
        ListNode head = new ListNode(1);
        head.next = new ListNode(2);
        head.next.next = new ListNode(3);
        head.next.next.next = new ListNode(4);
        head.next.next.next.next = new ListNode(5);

        // 反转链表
        LinkedList linkedList = new LinkedList();
        ListNode reversedHead = linkedList.reverseList(head);

        // 打印反转后的链表
        while (reversedHead != null) {
            System.out.print(reversedHead.val + " ");
            reversedHead = reversedHead.next;
        }
    }
}

运行上述代码,输出结果为:5 4 3 2 1,即为原始链表的反转结果。

通过以上代码,我们成功地实现了链表反转的算法。这个算法的时间复杂度为O(n),其中n是链表的长度。

希望本文能帮助您理解如何使用Java实现链表反转的算法。如果您有任何疑问,请随时提问。

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