链表反转两种方式(递归和非递归)

非递归:

思想:设置pre 和 cur 两个链表;pre用来存储已经反转过的链表,cur存储当前未反转的链表

每一次将 cur 的当前节点的next引用将未反转链表转向反转链表,并将当前节点移动到pre链表中。

 

 

package hw.h628;

public class h628_2 {

    // 反转链表,非递归
    public ListNode ReverseList1(ListNode head) {

        // 如果该链表为空或者只有一个节点,则return 该链表
        if (head==null||head.next==null){
            return head;
        }

        // pre 存储的为当前反转好的链表
        ListNode pre = null;
        // cur 存储的为当前未反转的链表
        ListNode cur = head;

        // 遍历当前未反转的链表
        while (cur!=null){
            // temp 用来存储当前链表的下一个节点
            ListNode temp = cur.next;
            // 改变当前节点的指针,从未反转列表转向已反转链表
            // 这样该节点就可以加入到已反转链表中
            cur.next = pre;
            // 加入当前节点,更新已反转链表
            pre = cur;
            // 更新当前未反转链表,为之前temp存储的next节点
            cur = temp;
        }

        return pre;

    }


}

class ListNode{
    int val;
    ListNode next = null;

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

}

 

递归:

思想:假设链表 head 为头节点  先将head 点单独拿出,递归调用使head后续链表反转,然后将head节点链接到反转后链表的尾节点。



public class h628_2 {

    // 反转链表,递归
    public ListNode ReverseList2(ListNode head) {

        // 如果该链表为空或者只有一个节点,则return 该链表
        if (head==null||head.next==null){
            return head;
        }

        // next 存储下一个节点
        ListNode next = head.next;
        // 将当前节点单独拿出
        head.next = null;
        // last 用来存储 next链表反转后的头节点
        // 注意,这里传入的是实参
        // 反转之前 next 指向的是反转链表头节点
        // 反转之后 next 指向的是反转链表的尾节点
        ListNode last = ReverseList2(next);

        next.next = head;
        return last;

    }

}


class ListNode{
    int val;
    ListNode next = null;

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

}

 

<think>嗯,用户让我用C++实现反转链表,而且不准用递归,还要每行注释。首先,我得回忆一下反转链表的常见方法。通常有两种方法:递归迭代。用户明确要求不准递归,所以必须用迭代的方式。 那我得先考虑链表的结构。链表节点一般有数据域指向下一个节点的指针。所以,定义一个结构体或者类,比如struct ListNode,里面包含int valListNode* next。 接下来,反转链表的迭代方法思路是什么呢?通常是用三个指针:prev、currentnext。从头节点开始,逐个反转指针方向。具体步骤是,保存当前节点的下一个节点,然后将当前节点的next指向前一个节点,接着移动prevcurrent指针,直到遍历完整个链表。 不过,我得确保代码的正确性。比如,初始时prev应该是nullptr,current指向头节点。然后循环中,每次保存current的next,将current的next指向prev,然后prevcurrent分别向前移动。这样循环直到current为空,此时prev就是新的头节点。 然后要考虑特殊情况,比如链表为空或者只有一个节点的情况,这时候直接返回头节点就可以了。 现在需要把这些步骤转化为代码,并且每一行都要有注释。注释要解释清楚每个步骤的作用。比如,定义三个指针,然后循环中的每一步操作。 比如,初始化prev为nullptr,current为head。然后进入循环,条件是current不为空。在循环内部,首先保存next节点,然后反转current的next指向,接着移动prevcurrent指针。 然后测试一下这个过程是否正确。比如,假设链表是1->2->3->4->nullptr,反转后应该是4->3->2->1->nullptr。按照这个步骤,每一步的指针变化是否正确。 可能需要注意的地方是在反转指针后,原来的next节点会被改变,所以必须先保存next节点,然后再操作current的next。 另外,函数返回的是prev,因为当current为空时,prev就是最后一个节点,也就是新的头节点。 最后,确保代码的语法正确,比如使用正确的指针操作,结构体的定义是否正确,函数参数是否为ListNode*类型。 现在把这些思路整理成代码,每行加上注释,解释每个变量的作用操作的目的。这样用户看了之后能够清楚每一步在做什么,理解反转链表的过程。</think>```cpp /** * 单链表节点定义 * struct ListNode { * int val; // 节点存储的 * ListNode *next; // 指向下一个节点的指针 * ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} * }; */ ListNode* reverseList(ListNode* head) { // 初始化三个指针:前驱节点指针、当前节点指针、临时保存指针 ListNode* prev = nullptr; // 前驱节点初始化为空(反转后的链表尾) ListNode* curr = head; // 当前节点从头节点开始遍历 ListNode* next = nullptr; // 临时保存下一个节点的指针 // 遍历链表直到当前节点为空(到达原链表尾部) while (curr != nullptr) { next = curr->next; // 保存当前节点的下一个节点,防止断链 curr->next = prev; // 反转指针方向:当前节点指向前驱节点 // 移动双指针:前驱节点前进到当前节点位置 prev = curr; // 当前节点前进到原链表的下一个节点位置 curr = next; } // 循环结束时prev指向原链表的最后一个节点,即反转后的新头节点 return prev; } ``` 关键步骤解析: 1. **三指针初始化**: - `prev` 初始化为空,表示反转链表的尾部 - `curr` 从头节点开始遍历 - `next` 临时保存`curr->next`,防止修改指针导致断链 2. **循环操作**: - 每次循环处理一个节点的指针反转 - 先保存`curr->next`(原链表顺序的下一个节点) - 反转当前节点指针方向,使其指向前驱节点 - 双指针同步向前移动,准备处理下一个节点 3. **终止条件**: - 当`curr`为空时,说明已处理完所有节点 - 此时`prev`指向原链表的最后一个节点,即新链表的头节点 时间复杂度:$O(n)$,空间复杂度:$O(1)$,满足非递归要求,且只使用固定数量的额外空间
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