链表转置：迭代与递归详解

链表转置算法概述

链表转置是将一个链表中的节点顺序反转的操作。例如，原始链表为 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> NULL，转置后的链表为 4 -> 3 -> 2 -> 1 -> NULL。链表转置是数据结构和算法中的常见问题，常用于面试题或实际开发中的链表操作。

链表转置可以通过迭代或递归两种方式实现。以下将详细介绍这两种方法的实现原理和代码示例。

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迭代法实现链表转置

迭代法通过遍历链表并逐个修改节点的指针方向来实现转置。核心思想是维护三个指针：prev、current 和 next，分别表示前一个节点、当前节点和下一个节点。

算法步骤

1. 初始化 prev 为 NULL，current 为链表的头节点。
2. 遍历链表，每次将 current 的 next 指针指向 prev。
3. 更新 prev 和 current 为下一个节点，直到 current 为 NULL。
4. 最终 prev 成为转置后的新头节点。

代码示例

class ListNode:
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        self.next = next

def reverseList(head: ListNode) -> ListNode:
    prev = None
    current = head
    while current:
        next_node = current.next
        current.next = prev
        prev = current
        current = next_node
    return prev

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，需要遍历整个链表一次。
• 空间复杂度：O(1)，仅使用常数级别的额外空间。

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递归法实现链表转置

递归法通过递归调用函数，从链表的尾部开始反转节点。递归法的核心思想是将链表的头节点与剩余部分分开处理，逐步将头节点移动到链表的尾部。

算法步骤

1. 递归终止条件：链表为空或只有一个节点，直接返回头节点。
2. 递归反转剩余部分的链表。
3. 将当前头节点的下一个节点的 next 指针指向头