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反转链表-力扣 206 题
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。
apl
输入:head = [1,2,3,4,5]
输出:[5,4,3,2,1]
输入:[1,2]
输出:[2,1]
输入:[]
输出:[]
1.解法一
题解:
python
class Solution:
def reverseList(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
"""
反转链表:定义前节点和当前节点
:param head:
:return:
"""
pre, curr = None, head
while curr is not None:
next = curr.next
curr.next = pre
pre = curr
curr = next
return pre
2.解法二
构造一个新链表,从旧链表 依次拿到每个节点,创建新节点添加至新链表头部,完成后新链表即是倒序的
评价:简单直白,就是得新创建节点对象
java
// 创建新节点
public ListNode reverseList(ListNode o1) {
//创建新的链表空节点
ListNode n1 = null;
//设置临时节点,把o1指向p
ListNode p = o1;
while (p != null) {
//创建节点,新节点的下一个节点是新链表,并重置新链表的头部
n1 = new ListNode(p.val, n1);
//移动旧链表的位置
p = p.next;
}
//因为重置了n1,直接返回n1
return n1;
}
3.解法三
与方法 2 类似,构造一个新链表,从旧链表头部 移除节点,添加到新链表头部,完成后新链表即是倒序的,区别在于原题目未提供节点外层的容器类,这里提供一个,另外一个区别是并不去构造新节点
评价:更加面向对象,如果实际写代码而非刷题,更多会这么做
java
// 设计一个List
public ListNode reverseList(ListNode head) {
//旧链表
List o1 = new List(head);
//新链表
List n1 = new List(null);
while (true) {
//不断取旧链表的第一个元素
final ListNode listNode = o1.removeFirst();
//如果旧链表为空,则跳出循环
if (listNode == null) {
break;
}
//将旧链表的第一个元素添加到新链表的头部
n1.addFirst(listNode);
}
return n1.head;
}
static class List {
ListNode head;
public List(ListNode head) {
this.head = head;
}
/**
* 添加到头节点
*
* @param first
*/
public void addFirst(ListNode first) {
//头节点的下一个节点是head
first.next = head;
//重置head
head = first;
}
/**
* 删除头节点
*
* @return
*/
public ListNode removeFirst() {
//此时的head是旧链表的head,需要截断头节点,并返回完整的节点
ListNode first = head;
if (first != null) {
head = first.next;
}
return first;
}
}
4.解法四
递归,在递归时让 5 → 4 5 \rightarrow 4 5→4, 4 → 3 4 \rightarrow 3 4→3 ...
首先,写一个递归方法,返回值用来拿到最后一个节点
- 注意 1:递归终止条件是 curr.next == null,目的是到最后一个节点就结束递归,与之前递归遍历不一样
- 注意 2:需要考虑空链表即 p == null 的情况
下面为伪码 调用过程,假设节点分别是 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → n u l l 1 \rightarrow 2 \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null 1→2→3→4→5→null,先忽略返回值
java
reverseList(ListNode p = 1) {
reverseList(ListNode p = 2) {
reverseList(ListNode p = 3) {
reverseList(ListNode p = 4) {
reverseList(ListNode p = 5) {
if (p == null || p.next == null) {
return p; // 返回5
}
}
// 此时p是4, p.next是5
}
// 此时p是3, p.next是4
}
// 此时p是2, p.next是3
}
// 此时p是1, p.next是2
}
接下来,从 p = 4 开始,要让 5 → 4 5 \rightarrow 4 5→4, 4 → 3 4 \rightarrow 3 4→3 ...
java
reverseList(ListNode p = 1) {
reverseList(ListNode p = 2) {
reverseList(ListNode p = 3) {
reverseList(ListNode p = 4) {
reverseList(ListNode p = 5) {
if (p == null || p.next == null) {
return p; // 返回5
}
}
// 此时p是4, p.next是5, 要让5指向4,代码写成 p.next.next=p
// 还要注意4要指向 null, 否则就死链了
}
// 此时p是3, p.next是4
}
// 此时p是2, p.next是3
}
// 此时p是1, p.next是2
}
最终解法
java
//递归
public ListNode reverseList(ListNode p) {
if (p == null || p.next == null) {
return p; // 最后节点
}
ListNode last = reverseList(p.next);
//这里最后一个节点是倒数第二个节点
p.next.next = p;
//防止死循环,环形链表
p.next = null;
return last;
}
5.解法五
从链表每次拿到第二个节点,将其从链表断开,插入头部,直至它为 null 结束
- 设置指针 o1(旧头)、n1(新头)、o2(旧老二),分别指向第一,第一,第二节点
n 1 o 1 1 → o 2 2 → 3 → 4 → 5 → n u l l \frac{n1 \ o1}{1} \rightarrow \frac{o2}{2} \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null 1n1 o1→2o2→3→4→5→null
- 将 o2 节点从链表断开,即 o1 节点指向第三节点
$ \frac{n1 \ o1}{1} \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null$ , o 2 2 \frac{o2}{2} 2o2
- o2 节点链入链表头部,即
o 2 2 → n 1 o 1 1 → 3 → 4 → 5 → n u l l \frac{o2}{2} \rightarrow \frac{n1 \ o1}{1} \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null 2o2→1n1 o1→3→4→5→null
- n1 指向 o2
n 1 o 2 2 → o 1 1 → 3 → 4 → 5 → n u l l \frac{n1 \ o2}{2} \rightarrow \frac{o1}{1} \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null 2n1 o2→1o1→3→4→5→null
- o2 指向 o1 的下一个节点,即
n 1 2 → o 1 1 → o 2 3 → 4 → 5 → n u l l \frac{n1}{2} \rightarrow \frac{o1}{1} \rightarrow \frac{o2}{3} \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null 2n1→1o1→3o2→4→5→null
-
重复以上 2 ∼ 5 2\sim5 2∼5 步,直到 o2 指向 null
-
还应当考虑边界条件,即链表中不满两个元素时,无需走以上逻辑
java
/**
* 不断把 o2 头插入 n1
*
* @param o1
* @return
*/
public ListNode reverseList(ListNode o1) {
// 1. 空链表 2. 一个元素
if (o1 == null || o1.next == null) {
return o1;
}
ListNode o2 = o1.next;
//新链表的指针
ListNode n1 = o1;
while (o2 != null) {
//旧链表移动一位
o1.next = o2.next;
//取出的数据的下一个节点指向新链表的头结点
o2.next = n1;
//重置n1
n1 = o2;
//重置o2
o2 = o1.next;
}
return n1;
}
6.解法六
要点:把链表分成两部分,思路就是不断从链表 2 的头,往链表 1 的头搬移
- n1 指向 null,代表新链表 一开始没有元素,o1 指向原链表的首节点
n 1 n u l l \frac{n1}{null} nulln1, o 1 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → n u l l \frac{o1}{1} \rightarrow 2 \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null 1o1→2→3→4→5→null
- 开始循环,o2 指向原链表次节点
n 1 n u l l \frac{n1}{null} nulln1, o 1 1 → o 2 2 → 3 → 4 → 5 → n u l l \frac{o1}{1} \rightarrow \frac{o2}{2} \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null 1o1→2o2→3→4→5→null
- 搬移
o 1 1 → n 1 n u l l \frac{o1}{1} \rightarrow \frac{n1}{null} 1o1→nulln1 , o 2 2 → 3 → 4 → 5 → n u l l \frac{o2}{2} \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null 2o2→3→4→5→null
- 指针复位
n 1 1 → n u l l \frac{n1}{1} \rightarrow null 1n1→null , o 1 o 2 2 → 3 → 4 → 5 → n u l l \frac{o1 \ o2}{2} \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null 2o1 o2→3→4→5→null
- 重复 2 ∼ 4 2\sim4 2∼4 步
- 当 o1 = null 时退出循环
java
//不断把 o1 头插到 n1
public ListNode reverseList(ListNode o1) {
if (o1 == null || o1.next == null) {
return o1;
}
//创建空链表
ListNode n1 = null;
while (o1 != null) {
ListNode o2 = o1.next;
//取出节点后指向新节点
o1.next = n1;
//重置n1
n1 = o1;
//重置o1
o1 = o2;
}
return n1;
}
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