图解java递归实现反转单向链表

本文详细解析了单向链表的反转算法实现过程,通过递归方式完成链表节点的重新指向,确保新链表形成而不会形成环。文章提供了完整的代码示例,包括节点类定义及反转链表方法。

首先指针H迭代到底如下图所示,并且设置一个新的指针作为翻转后的链表的头。由于整个链表翻转之后的头就是最后一个数,所以整个过程NewH指针一直指向存放5的地址空间。

然后H指针逐层返回的时候依次做下图的处理,将H指向的地址赋值给H->next->next指针,并且一定要记得让H->next =NULL,也就是断开现在指针的链接,否则新的链表形成了环,下一层H->next->next赋值的时候会覆盖后续的值。

继续返回操作:

上图第一次如果没有将存放4空间的next指针赋值指向NULL,第二次H->next->next=H,就会将存放5的地址空间覆盖为3,这样链表一切都大乱了。接着逐层返回下去,直到对存放1的地址空间处理。

返回到头

代码:

节点类如下:

public class ListNode {
        int val;
        ListNode next = null;

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

反转单向链表的方法如下:

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

参考:https://blog.youkuaiyun.com/w605283073/article/details/86653745

✅ **能!反转链表的本质就是“改变指针方向”**。 --- ## 🔍 一、什么是“反转链表”? 反转链表是指:将一个单向链表中所有节点的 `.next` 指针**全部反向**,使得原链表的最后一个节点变成新的头节点,原头节点变成尾节点。 > 🔄 反转前后: ``` 反转前: A -> B -> C -> D -> null 反转后: D -> C -> B -> A -> null ``` 这个过程的核心操作就是:**逐个修改每个节点的 next 指针,使其指向前一个节点**。 --- ## ✅ 二、如何通过“改变指针方向”实现反转? 我们以递归和迭代两种方式展示“指针方向改变”的过程。 ### 方式1:递归法(利用调用栈回溯) ```java public void reverse() { if (head.next == null) return; // 空链表 head.next = reverse(head.next); // 只反转数据部分(dummy head 模式) } private Node reverse(Node curr) { // base case: 到达最后一个节点,作为新头返回 if (curr.next == null) { return curr; } Node newHead = reverse(curr.next); // 递归到末尾 // 改变指针方向:让下一个节点指向当前节点 curr.next.next = curr; // 断开原指针,防止循环 curr.next = null; return newHead; // 一路返回新头 } ``` 📌 关键语句解释: ```java curr.next.next = curr; ``` - `curr.next` 是下一个节点 - `curr.next.next` 是下下个节点或 null - 这句话的意思是:“让下一个节点的 next 指向我(curr)” - ✅ 实现了指针反向! ```java curr.next = null; ``` - 断开当前节点原来的 next,避免形成环 - 最终只有新尾节点(原头)的 next 为 null 👉 所以:**这就是典型的“改变指针方向”** --- ### 方式2:迭代法(三指针技术) ```java public void reverseIteratively() { if (head.next == null) return; Node prev = null; Node curr = head.next; // 第一个真实数据节点 while (curr != null) { Node nextTemp = curr.next; // 保存下一个节点 curr.next = prev; // ✅ 核心:改变指针方向! prev = curr; // 向后移动 curr = nextTemp; } // 反转完成后,prev 是新头(原尾),更新 dummy head 的 next head.next = prev; } ``` 📌 核心操作: ```java curr.next = prev; ``` - 原来 `curr.next` 指向下一个节点 - 现在让它指向 `prev`(前一个节点) - ✅ 完全改变了指针方向 --- ## 🧠 三、图解指针反转过程(迭代法) 初始状态: ``` head -> [A] -> [B] -> [C] -> [D] -> null ^ curr prev=null ``` 第1步: ```java curr.next = prev; // A.next = null ``` 结果: ``` head -> [A] [B] -> [C] -> [D] -> null ↓ ↑ null curr ``` 第2步后: ``` head -> [A] <- [B] [C] -> [D] -> null ↓ ↑ prev curr ``` 继续……最终: ``` head [A] <- [B] <- [C] <- [D] | prev (new head) ``` 最后 `head.next = prev`,完成反转。 --- ## ✅ 四、总结:反转链表 = 改变指针方向 | 问题 | 回答 | |------|------| | 反转链表能不能改变指针方向? | ✅ 能,而且必须改变 | | 如何改变? | 将 `curr.next` 从指向“下一个”改为指向“上一个” | | 是否需要辅助变量? | 是,递归靠栈,迭代靠 `prev` 和 `nextTemp` | | dummy head 怎么处理? | 不参与反转,只更新 `head.next` 指向新头 | ---
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