数据结构-链表-反转单链表

最新推荐文章于 2024-10-03 21:03:30 发布

AgoniL

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分类专栏：数据结构文章标签：数据结构链表

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本文深入解析了链表反转的两种核心方法：迭代法与递归法。通过详细代码示例，阐述了每种方法的工作原理及其实现过程，帮助读者理解和掌握链表反转的基本思路。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

先贴一下LeetCode的答案

方法一：迭代

假设存在链表 1 → 2 → 3 → Ø，我们想要把它改成 Ø ← 1 ← 2 ← 3。

在遍历列表时，将当前节点的 next 指针改为指向前一个元素。由于节点没有引用其上一个节点，因此必须事先存储其前一个元素。在更改引用之前，还需要另一个指针来存储下一个节点。不要忘记在最后返回新的头引用！

Java
public ListNode reverseList(ListNode head) {
    ListNode prev = null;					
    ListNode curr = head;
    while (curr != null) {
        ListNode nextTemp = curr.next;
        curr.next = prev;
        prev = curr;
        curr = nextTemp;
    }
    return prev;
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，假设 nn 是列表的长度，时间复杂度是 O(n)。
空间复杂度：O(1)。

方法二：递归

在这里插入图片描述

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

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，假设 nn 是列表的长度，那么时间复杂度为 O(n)。
空间复杂度：O(n)，由于使用递归，将会使用隐式栈空间。递归深度可能会达到 nn 层。

作者：LeetCode
链接：https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/solution/fan-zhuan-lian-biao-by-leetcode/
来源：力扣（LeetCode）
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

个人理解：

欢迎各位大牛指正！
迭代法：

Java
public ListNode reverseList(ListNode head) {
    ListNode prev = null;					//指定next为谁
    ListNode curr = head;					//当前节点
    while (curr != null) {					//当前节点不为空
        ListNode nextTemp = curr.next;		//将next储存在临时变量
        curr.next = prev;					//当前为头结点 next指向null
        prev = curr;						//将next改为当前节点 下一个节点的next就是当前节点
        curr = nextTemp;					//将当前节点改为下一个节点
    }
    return prev;
}

在这里插入图片描述
递归法：

例如：1->2->3
递归到2时 ReverseList(2.next)也就是ReverseList(3) 因为3.next=null 所以返回head为2
将3.next指向2 要将2.next=null 不然死循环以此类推

参考1

public ListNode ReverseList(ListNode head)
{
    if (head == null || head.next == null)
    {
        return head;
    }
    ListNode node = ReverseList(head.next);//递归改变处理顺序 54321 此时node=5 head=4
    head.next.next = head;//5的下一个节点是4  为什么用head.next表示5? 因为node一直都是5,在head=3的时候 node也是5  用head.next表示下个节点
    head.next = null;//4的下一个节点是null
    return node;//返回5
}

作者：shadowrabbit
链接：https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/solution/c-di-gui-by-shadowrabbit/
来源：力扣（LeetCode）
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

参考2https://blog.youkuaiyun.com/xiaohuihui1994/article/details/90648734

class Solution:
    def reverseList(self, head):
    	# 1-此函数的功能是对以head为头结点的链表进行反转，之后返回反转后的新链表的头结点
    	# 2-递归的出口是什么呢？对链表进行反转，显然head为空是一个出口，直接return，由于是对链表进行反转，所以当链表中只有一个元素的时候，即not head.next，也直接返回
        if not head or not head.next:
            return head
        # 3-要对当前以head为头结点的链表进行反转，怎么通过递归解决当前这个问题呢
        
        #递归关系式:reverseList(head) = (p=reverseList(head.next),再把p和head连接起来)
        
        # 3-1.先缩小范围，对head.next为头结点的链表进行反转，此时返回的头结点为p
        p = self.reverseList(head.next)
        # 经过上述递归之后，现在链表为：
        # head -> 1 <- 2 <- 3 <- 4 <- 5(p)
        # 3-2.经过上述递归后，head.next为头结点的链表已经进行了反转，此时，再将头结点加入即可
        # 注意：上述递归并没有对head结点进行操作，所以此时head的指向并没有改变！！！！这很重要
        head.next.next = head
        head.next = None
        return p