标签：24 head ListNode Offer next 链表 null 节点

• 中间栈
• 双指针
• 递归

题目描述

定义一个函数，输入一个链表的头节点，反转该链表并输出反转后链表的头节点。

示例:

输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL

解题思路

方法一：中间栈

利用中间栈来反转链表，但效率极低：

算法流程：

1. 当链表不为空，将链表中的值依次拿到中间栈中；
2. 当中间栈不为空，将栈中的数值依次返回给链表，由于栈先进后出的特性，以此实现反转链表的目的；
3. 返回链表。

代码

//利用中间栈来反转链表，但效率极低
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode p = head, q = head;
        LinkedList<Integer> stack = new LinkedList<Integer>();
        while(p != null){
            stack.addLast(p.val);
            p = p.next;
        }
        while(!stack.isEmpty()){
            q.val = stack.removeLast();
            q = q.next;
        }
        return head;

    }
}

方法二：双指针+临时指针

考虑遍历链表，并在访问各节点时修改 next 引用指向。

算法流程：

1. 初始化 p , q，分别指向 头节点 和 null ；
2. 暂存后继节点；
3. 修改 next 引用指向；
4. 暂存当前节点；
5. 访问下一节点。
   

双指针+临时指针
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode p = head, q = null;
        while(p != null){
            ListNode temp = p.next;   // 暂存后继节点 p.next
            p.next = q;               // 修改 next 引用指向
            q = p;                    // q 暂存 p
            p = temp;                 // p 访问下一节点
        }
        return q;

    }
}

复杂度分析：

• 时间复杂度 O(N) ： 遍历链表使用线性大小时间。
• 空间复杂度 O(1) ： 变量 p 和 q 使用常数大小额外空间。

方法三：递归

考虑使用递归法遍历链表，当越过尾节点后终止递归，在回溯时修改各节点的 next 引用指向。

算法流程：

recur(cur, pre) 递归函数：

1. 终止条件：当 cur 为空，则返回尾节点 pre （即反转链表的头节点）；
2. 递归后继节点，记录返回值（即反转链表的头节点）为 res ；
3. 修改当前节点 cur 引用指向前驱节点 pre ；
4. 返回反转链表的头节点 res ；

reverseList(head) 函数：
调用并返回 recur(head, null) 。传入 null 是因为反转链表后， head 节点指向 null ；

代码：

class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        return recur(head, null);    // 调用递归并返回
    }
    private ListNode recur(ListNode cur, ListNode pre) {
        if (cur == null) return pre; // 终止条件
        ListNode res = recur(cur.next, cur);  // 递归后继节点
        cur.next = pre;              // 修改节点引用指向
        return res;                  // 返回反转链表的头节点
    }
}

复杂度分析：

• 时间复杂度 O(N) ： 遍历链表使用线性大小时间。
• 空间复杂度 O(N) ： 遍历链表的递归深度达到 N ，系统使用 O(N) 大小额外空间。

标签：24,head,ListNode,Offer,next,链表,null,节点
来源： https://blog.csdn.net/weixin_45134475/article/details/123609294

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