leetcode 206.反转链表

本文详细解析了LeetCode上的经典题目“反转链表”,通过两种方法实现:迭代和递归。首先,介绍了使用迭代方法反转链表的具体步骤和C++代码实现;接着,深入探讨了递归方法,并配以图表辅助理解。文章旨在帮助读者掌握链表的基本操作,提高算法理解和实践能力。

leetcode 206.反转链表

题目描述

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

解题思路

该题在python的解法中讲的比较清晰,可以阅读我的这篇博客,下面就直接用cpp代码实现,链表的反转

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode* pre = NULL;
        ListNode* cur = head;
        while (cur){
            ListNode* nextNode = cur->next;
            cur->next = pre;
            pre = cur;
            cur = nextNode;
        }

        return pre;
    }
};

递归的反转链表有点复杂,下面结合两张图分析一下,图片来源于12
在这里插入图片描述递归.gif

代码如下:

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        // 是否为空链表、是否递归到尾结点
        if(head==NULL || head->next==NULL){
            return head;
        }
        ListNode* newHead = reverseList(head->next);
        head->next->next = head;
        head->next = NULL;
        return newHead;
    }
};

欢迎大家关注我的个人公众号,同样的也是和该博客账号一样,专注分享技术问题,我们一起学习进步
在这里插入图片描述


  1. https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list/solution/tu-jie-di-gui-fan-zhuan-by-yuanyu1997/ ↩︎

  2. https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list/solution/dong-hua-yan-shi-206-fan-zhuan-lian-biao-by-user74/ ↩︎

### 反转单向链表的算法实现 反转单向链表是一个经典的算法问题,在 LeetCode 的第 206 题中有详细的描述。以下是该问题的核心思路和两种常见的实现方法。 #### 思路分析 要反转一个单向链表,可以通过迭代或者递归来完成。无论是哪种方式,其核心目标都是改变每个节点的 `next` 指针方向,使得原本指向下一个节点的方向改为指向前一个节点[^1]。 --- #### 方法一:迭代法 迭代法是一种直观且高效的解决方案。通过维护三个指针变量——前驱节点 (`prev`)、当前节点 (`curr`) 和临时存储下一节点的变量 (`temp`),逐步更新链表中的指针关系。 ##### 实现代码 ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def reverseList(head: ListNode) -> ListNode: prev = None # 初始化前驱节点为空 curr = head # 当前节点从头节点开始 while curr is not None: # 循环直到当前节点为空 temp = curr.next # 保存当前节点的下一个节点 curr.next = prev # 修改当前节点的 next 指向前驱节点 prev = curr # 更新前驱节点为当前节点 curr = temp # 移动到下一个节点 return prev # 返回新的头节点(原链表的尾节点) ``` 这种方法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是链表的长度;空间复杂度为 O(1)。 --- #### 方法二:递归递归法虽然逻辑上稍显复杂,但它提供了一种优雅的方式来解决问题。递归的关键在于定义好终止条件以及如何处理每一层递归返回的结果。 ##### 实现代码 ```cpp // C++ 版本 ListNode* reverseList(ListNode* head) { if (head == nullptr || head->next == nullptr) { // 终止条件:到达链表末尾 return head; } ListNode* newHead = reverseList(head->next); // 递归调用,获取新链表的头部 head->next->next = head; // 改变当前节点与其后续节点之间的连接 head->next = nullptr; // 清空当前节点的 next 指针 return newHead; // 返回新链表的头部 } ``` 递归方法同样具有时间复杂度 O(n),但由于需要额外的栈空间来支持函数调用,因此空间复杂度为 O(n)[^3]。 --- ### 对比与总结 - **迭代法** 更加高效,适合大规模数据场景下的应用。 - **递归法** 虽然简洁易懂,但在极端情况下可能会因为栈溢出而导致程序崩溃。 对于初学者来说,建议先掌握迭代法再尝试理解递归法。如果希望进一步学习链表操作的相关技巧,可以参考《王道数据结构考研复习指导》或其他经典教材[^2]。 ---
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