【LeetCode】206.反转链表

本文讲述了如何解决LeetCode中的反转链表问题,探讨了暴力解法、双指针和递归两种方法,以及实现过程中遇到的困难和注意事项,如链表结构保护和递归函数的正确使用。

  今日学习的文章链接和视频链接

leetcode题目地址:206.反转链表

 代码随想录题解地址:代码随想录

题目简介

题意: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

看到题目的第一想法(可以贴代码)

1. 暴力解法:取出每一个node(用数组存),重新拼接;

        但是数组长度是固定的,可以先遍历一遍链表获取链表长度,再初始化数组。

2. 暴力解法:创建一个新的空链表,每次遍历到最后一个元素,然后加入新链表尾部。

3. 写暴力解法1的时候,发现,链表可以从头部插入,而且更方便实现。

        因此,创建一个新的空链表,遍历原先的链表,把每次取的node插入新链表的头部即可。

public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode temp = head;
        ListNode res = new ListNode(0);
        while (temp != null) {
            if (res.next == null) {
                ListNode cur = new ListNode(temp.val);
                res.next = cur;
            }else {
                ListNode cur = new ListNode(temp.val);
                cur.next = res.next;
                res.next = cur;
            }
            if (temp.next == null) {
                break;
            }else {
                temp = temp.next;
            }
        }
        return res.next;
    }

实现过程中遇到哪些困难

1. 从原链表每次获取的节点,不能直接拿来用,否则会破坏原先链表的结构,需要建一个空链表来存储val,然后再插入新链表里。

看完代码随想录之后的想法

【解题思路】双指针或递归。

【想法】

1. 我原先怕直接改node的next指针会破坏原先链表的结构,但是可以在每次的操作之前先存下原先链表的next即可。(画图会清晰很多,不管是逻辑还是边界条件的处理上)。

2. 递归思路:

        在递归函数里定义跳出条件,即递归最终结束时需返回的值;

        在递归函数里加上本函数,实现递归效果,只是每次函数的参数受到改变;

        在原函数里,调用一次递归函数(附带初始参数)即可。

看完视频自己写的ACC:

双指针:

public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode cur = head;
        ListNode pre = null;
        while (cur != null) {
            ListNode temp = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        return pre;
    }

递归:

    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        return reverse(null, head);
    }

    private ListNode reverse(ListNode prev, ListNode cur) {
        if (cur == null) {
            return prev;
        }
        ListNode temp = null;
        temp = cur.next;// 先保存下一个节点
        cur.next = prev;// 反转
        // 更新prev、cur位置
        // prev = cur;
        // cur = temp;
        return reverse(cur, temp);
    }

学习时长

9:00~ 9:31  解题成功

9:31 ~ 10:22  看视频题解、写博客


今日收获

1. 三元运算符:条件式 ? 结果1 :结果2

        例:temp.next == null ? break; : temp = temp.next;    //错误,好像不能break;

        例:max = x > y ? x : y;

2. 使用递归时,递归函数需要写在调用递归的函数的外面,否则会报错。

        如果递归函数和调用递归的函数在同一个类里,递归函数的修饰符最好改为private(用public也不会报错)。

        递归函数的返回类型和它跳出循环时条件里的保持一致,也与调用递归函数的函数返回类型一致(如果return了的话)。

### 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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