【Leetcode】206. 反转链表

本文介绍了如何使用Python实现LeetCode中的链表反转问题(编号206),通过迭代方式利用指针操作完成链表节点的前后顺序交换。

206. 反转链表


【Leetcode】206. 反转链表

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func reverseList(head *ListNode) *ListNode {
    var pre *ListNode
    cur := head
    for cur != nil {
        ne := cur.Next
        cur.Next = pre
        pre = cur
        cur = ne
    }
    return pre
}
根据原作 https://pan.quark.cn/s/459657bcfd45 的源码改编 Classic-ML-Methods-Algo 引言 建立这个项目,是为了梳理和总结传统机器学习(Machine Learning)方法(methods)或者算法(algo),和各位同仁相互学习交流. 现在的深度学习本质上来自于传统的神经网络模型,很大程度上是传统机器学习的延续,同时也在不少时候需要结合传统方法来实现. 任何机器学习方法基本的流程结构都是通用的;使用的评价方法也基本通用;使用的一些数学知识也是通用的. 本文在梳理传统机器学习方法算法的同时也会顺便补充这些流程,数学上的知识以供参考. 机器学习 机器学习是人工智能(Artificial Intelligence)的一个分支,也是实现人工智能最重要的手段.区别于传统的基于规则(rule-based)的算法,机器学习可以从数据中获取知识,从而实现规定的任务[Ian Goodfellow and Yoshua Bengio and Aaron Courville的Deep Learning].这些知识可以分为四种: 总结(summarization) 预测(prediction) 估计(estimation) 假想验证(hypothesis testing) 机器学习主要关心的是预测[Varian在Big Data : New Tricks for Econometrics],预测的可以是连续性的输出变量,分类,聚类或者物品之间的有趣关联. 机器学习分类 根据数据配置(setting,是否有标签,可以是连续的也可以是离散的)和任务目标,我们可以将机器学习方法分为四种: 无监督(unsupervised) 训练数据没有给定...
### 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:递归法 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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