24. 反转链表

链接

https://leetcode-cn.com/problems/fan-zhuan-lian-biao-lcof/
难度： #简单

题目

定义一个函数，输入一个链表的头节点，反转该链表并输出反转后链表的头节点。

示例:

输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL

限制：0 <= 节点个数 <= 5000

注意：本题与主站 206 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list/

代码框架

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {

    }
}

题目解析

解答思路1：
递归解法，
不断递归找到链表的最后一个非空结点，
然后返回该结点作为反转后的链表结点，
然后递归回到上一个结点，
把当前结点的后一个结点反转，
即将后一个结点指向当前结点，
当前结点指向null，
不断回退到上一个结点，
不断反转链表到头结点即可。
画图演示思路：

解答思路2：
使用While循环从前往后反转链表结点，
使用三个结点指针，
保存前一个pre，当前cur，下一个next三个结点
先保存当前节点的下一个节点next=cur.next;
然后把当前节点指向前一个节点：cur.next=pre;
最后pre和cur都向后移动一个节点，
pre=cur;
cur=next。
直到当前节点cur为null,
则pre为新的链表的头结点。
画图演示思路：

测试用例

package edu.yuwen.sowrd.num24.solution;

import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import edu.yuwen.sowrd.entity.ListNode;
import edu.yuwen.sowrd.num24.sol2.Solution;

public class SolutionTest {
    /**
     * 输入: 1->2->3->4->5->NULL
     * 输出: 5->4->3->2->1->NULL
     */
    @Test
    public void testCase1() {
        Solution solution = new Solution();
        ListNode node1 = new ListNode(1);
        ListNode node2 = new ListNode(2);
        ListNode node3 = new ListNode(3);
        ListNode node4 = new ListNode(4);
        ListNode node5 = new ListNode(5);

        node1.next = node2;
        node2.next = node3;
        node3.next = node4;
        node4.next = node5;

        ListNode head = node1;
        ListNode newHead = solution.reverseList(head);
        for (int i = 5; i <= 1; i--) {
            Assertions.assertEquals(i, newHead.val);
            newHead = newHead.next;
        }
    }

    /**
     * 输入:  NULL
     * 输出: NULL
     */
    @Test
    public void testCase2() {
        Solution solution = new Solution();

        ListNode head = null;
        ListNode newHead = solution.reverseList(head);
        Assertions.assertNull(newHead);
    }
}

解答1

package edu.yuwen.sowrd.num24.sol1;

import edu.yuwen.sowrd.entity.ListNode;

public class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        // 如果链表头部为空则返回null
        // 否则遍历到链表结尾，返回最后一个节点
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        // 递归遍历下一个结点
        ListNode curHead = reverseList(head.next);
        // 当前结点的后一个结点
        ListNode nextNode = head.next;
        // 反转，将后一个结点指向当前结点
        nextNode.next = head;
        // 当前结点指向null
        head.next = null;
        // 返回递归遍历到的最后一个节点
        return curHead;
    }
}

解答2 推荐

package edu.yuwen.sowrd.num24.sol2;

import edu.yuwen.sowrd.entity.ListNode;

public class Solution {

    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }

        // 使用三个指针保存前一个，当前，下一个这三个结点
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
        ListNode next = null;
        // 当前结点为空就是到了链表尾部
        while (cur != null) {
            // 先保存cur的next结点
            next = cur.next;
            // 反转链表，当前结点指向上一个结点
            cur.next = pre;
            // 两个指针同时向后移动一个结点
            pre = cur;
            cur = next;
        }
        // 这时候cur指向null，pre才是反转后的链表头
        return pre;
    }
}