Python实现链表反转(迭代法与递归法)

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#python #链表反转

本文详细介绍了使用Python实现链表反转的方法，包括迭代和递归两种方式。通过具体实例展示了如何利用中间变量进行节点指向的更新，实现了链表的反转。适合初学者理解和掌握链表这一数据结构的基本操作。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

Python实现链表反转

链表反转（while迭代实现）：

  • 链表的反转引入一个cur_node变量，表示当前节点；同时需要引入一个变量new_link表示反转后的新链表；while循环内还需中间变量tmp存放当前节点的后继节点，防止原链表数据丢失。

  • 在while循环内(循环条件为 cur_node !=None，若设置为cur_node.next将导致最后一个节点无法反转到新链表)：

    • 首先需要将当前节点的后继节点传递给中间变量tmp
    • 当前节点指向新链表new_link
    • 当前节点指向新链表new_link后，新链表头结点更新为当前节点cur_node
    • 将中间变量tmp传递给cur_node，开始新一轮循环
    • 循环结束后返回 new_link
  • class Node(object):
    def __init__(self, value=None, next=None):
        self.value = value
        self.next = next

    @staticmethod
    def reverse(head):
        cur_node = head  # 当前节点
        new_link = None  # 表示反转后的链表
        while cur_node != None:
            tmp = cur_node.next  # cur_node后续节点传递给中间变量
            cur_node.next = new_link    # cur_node指向new_link
            new_link = cur_node    # 反转链表更新,cur_node为新的头结点
            cur_node = tmp    # 原链表节点后移一位
        return new_link

link = Node(1, Node(2, Node(3, Node(4, Node(5, Node(6, Node(7, Node(8, Node(9)))))))))
root = Node.reverse(link)
while root:
        print(root.value)
        root =root.next

递归实现：

  • 递归实现与while实现不同在于递归首先找到新链表的头部节点，然后递归栈返回，层层反转

  • 首先找到新链表的头结点（即遍历到原链表的最后一个节点返回最后节点）

  • 执行函数体后续代码，将原链表中的尾节点指向原尾节点的前置节点

  • 前置节点的指针指向None(防止出现死循环)

  • 返回新链表的头部节点至上一层函数，重复以上操作

  •     def reverse2(head):
        if head.next == None:  # 递归停止的基线条件
            return head
        new_head = reverse2(head.next)
        head.next.next = head	# 当前层函数的head节点的后续节点指向当前head节点
        head.next = None	# 当前head节点指向None
        return new_head
python如何实现单链表的反转
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【摘要】众所周知，python的功能十分强大，那么python链表反转如何实现？这才是python强大功能的一部分，因为链表是编程工具的核心之一，所以掌握python链表反转如何实现？这才是python强大功能的一部分，环球网校的小编希望您的python之路越来越顺利。本文实例讲述了Python实现链表反转的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：Python实现链表反转1、python链表反转如何...
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python里实现链表的创建，以及链表的反转
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题目描述 将链表进行反转 Leetcode原题地址：https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list/ 测试用例 输入: 1->2->3->4->5->NULL 输出: 5->4->3->2->1->NULL 代码实现 其实代码的实现原理很简单，只需要按照下面几个步骤即可实现链表的反转： 保存上一个节点的节点信息 反转节点的指向，将当前节点的next指向上一个节点，比如原链表是：1-&g
python实现反转链表
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12-19 1436
注意：node（指针）需要初始化为空，因为原链表的头结点反转后是尾结点，尾结点指针指向空。遍历链表，每次创建一个新节点，这个结点的值等于当前结点的值，指针指向上一个结点。后的指针置空，避免出现闭环。，返回头节点≈返回反转链表。：前驱、当前节点、后继。只执行一次，退出递归时。返回尾结点(反转链表的。)即返回新的反转链表。
Python实现链表反转的方法分析【迭代法与递归法】
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链表反转是数据结构中常见的问题，特别是在Python编程中，有多种方法可以实现。本文主要讨论两种方法：迭代法和递归法。 首先，我们来看迭代法，也称为while循环实现。迭代法的核心思路是使用三个辅助变量：`cur_...
基于Python实现2种反转链表方法代码实例
09-16
本篇文章将详细介绍如何使用Python实现两种不同的链表反转方法。 ### 方法一：迭代法（Two-Pointer Approach） 这种方法使用两个指针，`prev` 和 `cur`。初始时，`prev` 指针为 `None`，`cur` 指针指向链表的头...
Python实现数据结构与算法——反转链表
12-21
总结起来，无论是迭代还是递归，反转链表的问题都展示了对链表结构的理解以及如何通过改变节点间的连接关系来实现链表反转。这两种方法各有优缺点：迭代法空间效率更高，但代码可能稍显复杂；递归法则更简洁，但可能...
【Python数据结构】反转链表的方法
qq_42533357的博客
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反转链表是指改变单链表中节点之间的连接关系，使得原本的正向顺序变为反向顺序。以下是反转单链表的常见方法：迭代法反转链表的流程：使用三个指针，通常命名为 prev、current 和 next：下面是具体的代码实现： 二. 递归法 设定递归函数，传入当前节点作为参数： 当前节点为空或只有一个节点时，直接返回该节点（此时无需反转）； 否则，递归调用函数处理下一个节点，得到反转后的下一个节点； 然后修改当前节点的 next 指针，使之指向反转后返回的节点； 最后返回当前节点作为新的子链表的头节点。 请注
链表反转（python）
yuwenyuanxi的博客
09-20 697
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09-19
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11-15 3706
｜ 反转链表 给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。 输入：head = [1,2,3,4,5] 输出：[5,4,3,2,1] 输入：head = [1,2] 输出：[2,1] 示例 3： 输入：head = [] 输出：[] | 题解 # Definition for singly-linked list. # class ListNode: # def __init__(self, val=0, next=None): # self.val =
python 链表反转 ：
王冠hurt的博客
10-13 627
单链表的反转可以使用循环，也可以使用递归的方式 1.循环反转单链表 循环的方法中，使用pre指向前一个结点，cur指向当前结点，每次把cur->next指向pre即可。        2.递归实现单链表反转 class ListNode:     def __init__(self,x):         self.val=x;         self.next=Non...
数据结构笔记-实现链表反转 python
BITDDD小栈
11-25 662
概述 这里主要针对单向链接表，单向连接表的结点是一个二元组，其中元素域elem保存着作为表元素的数据项，连接域next包含着同一个表里下一个节点的标识。在最常见的单链表里，与表里n个元素对应的n个结点通过连接形成一条结点链，从表中任一结点可以找到保存着该标的下一个元素的结点，这样从头结点p出发，就能到达表里任意一个节点。 单链表 △一个单链表由一些具体的表结点构成......
Python基础算法——反转链表
ZhouXin1111112的博客
08-30 1003
是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际进行节点交换。的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。个节点一组进行翻转，请你返回修改后的链表。，请你反转链表，并返回反转后的链表。
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【代码】链表-翻转链表(python)
Python 链表反转
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# Definition for singly-linked list. # class ListNode: # def __init__(self, x): # self.val = x # self.next = None class Solution: def reverseList(self, head: ListNode) -> L...
python实现链表反转（转置）
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python实现链表反转（转置） 链表是面试里面经常涉及到的考点，因为链表的结构相比于Hashmap、Hashtable、Concurrenthashmap或者图等数据结构简单许多，对于后者更多面试的侧重点在于其底层实现。比如Hashmap中Entry<k,v>等操作、如何扩容、容量的设定等。链表的考察更侧重于代码的书写和思路的形成。虽然说，链表的结构简单，但是涉及到指针的操作，容易引申出一些挑战性的考题，其中也牵涉到诸多小的细节的考虑，更能看出代码书写的能力和功底。 链表的..
用python说明迭代法
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<think>好的，用户之前让我介绍了单链表反转的思路，现在他问的是如何用Python实现迭代法。我需要先回顾一下之前的对话，确保这次回答保持一致。 用户之前已经了解了迭代法的步骤，现在需要具体的代码示例。可能他刚开始学习数据结构，或者在准备面试，需要实际的代码来练习。Python是比较常见的语言，所以用户可能更熟悉它的语法。 我需要确保代码正确，并且符合Python的习惯。比如，如何定义链表节点，如何实现反转函数。还要注意边界条件，比如空链表或者只有一个节点的链表。 另外，用户可能需要代码的详细解释，所以最好在代码中添加注释，说明每一步的作用。同时，给出测试用例也很重要，这样用户可以看到实际运行结果。 还要考虑用户可能的疑问，比如为什么用三个指针，或者如何处理节点的next指针。在解释的时候，可以结合之前的数学表达式，比如prev、curr、next的更新过程。 最后，要提醒用户注意递归和迭代的区别，特别是栈溢出问题，但这次重点是迭代法，所以可以简单带过，保持回答的专注。</think>以下是用Python实现单链表迭代反转的完整代码示例，包含详细注释和测试用例： ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def reverse_list(head: ListNode) -> ListNode: """ 迭代法反转单链表 时间复杂度：$O(n)$ 空间复杂度：$O(1)$ """ prev = None # 已反转部分的头节点（初始为空） curr = head # 当前待处理节点 while curr: next_node = curr.next # 保存后续节点（相当于$next = curr.next$） curr.next = prev # 反转指针方向（相当于$curr.next \leftarrow prev$） prev = curr # prev指针前移（相当于$prev \leftarrow curr$） curr = next_node # curr指针后移（相当于$curr \leftarrow next$） return prev # 最后prev指向新头节点 # 测试用例 def print_list(head): """辅助函数：打印链表""" res = [] while head: res.append(str(head.val)) head = head.next print("→".join(res) + "→null") if __name__ == "__main__": # 测试案例1：1→2→3→null node3 = ListNode(3) node2 = ListNode(2, node3) node1 = ListNode(1, node2) print("原链表：", end="") print_list(node1) new_head = reverse_list(node1) print("反转后：", end="") print_list(new_head) # 输出：3→2→1→null # 测试案例2：单节点链表 single_node = ListNode(5) print("\n原链表：5→null") print("反转后：", end="") print_list(reverse_list(single_node)) # 输出：5→null # 测试案例3：空链表 print("\n空链表反转：", end="") print_list(reverse_list(None)) # 输出：null ``` ### 关键步骤图解（配合代码理解） ``` 初始状态：prev=null, curr=1→2→3→null 第1轮循环： next_node = 2 1→null（断开原链接） prev=1, curr=2 第2轮循环： next_node = 3 2→1→null prev=2, curr=3 第3轮循环： next_node = null 3→2→1→null prev=3, curr=null（循环终止） 最终返回prev=3 ``` ### 内存操作示意图 ```math \text{初始状态:} \quad \underset{prev}{\text{null}} \leftarrow \underset{curr}{1} \rightarrow 2 \rightarrow 3 \rightarrow \text{null} \\ \text{第1步:} \quad \text{null} \leftarrow 1 \leftarrow \underset{prev}{ } \quad \underset{curr}{2} \rightarrow 3 \rightarrow \text{null} \\ \text{第2步:} \quad \text{null} \leftarrow 1 \leftarrow 2 \leftarrow \underset{prev}{ } \quad \underset{curr}{3} \rightarrow \text{null} \\ \text{结束:} \quad \text{null} \leftarrow 1 \leftarrow 2 \leftarrow 3 \leftarrow \underset{prev}{ } \quad (curr = \text{null}) ``` ### 常见问题解答 1. **为什么需要保存next_node？** - 因为修改`curr.next`后会丢失原链表的后续节点，需要提前保存 2. **空链表如何处理？** - 当head为null时，直接返回prev初始值null 3. **时间复杂度如何计算？** - 设链表长度为$n$，每个节点仅被访问一次，故$T(n) = O(n)$ 4. **递归与迭代的选择依据** - 迭代法空间复杂度$O(1)$，递归法需要$O(n)$栈空间 - 当链表长度超过Python默认递归深度（约1000）时，递归会栈溢出 建议在LeetCode等平台用以下测试案例验证： - 空链表 - 单节点链表 - 包含重复值的链表（如1→2→2→3） - 超长链表（压力测试）
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