算法练习之反转链表

比较久没有写算法题了。还是应该复习回顾一下，这次用新学的 rust 语言来解决算法问题。个人认为学习算法题目重要的不是解法，而是解法背后的思想。要从每一道题目中学习到解决问题的思路。

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:
复制代码
输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL
限制：

0 <= 节点个数 <= 5000

反转链表可以说是计算机专业入门级最简单的算法了。我认为这道题目其实背后的思想是temp 交换。我们知道当交换，A、B两个变量的值的时候，需要引入一个额外变量 temp

temp = A

A = B

B = temp

同样的对于本地，我们需要引入一个 next/prev变量，来让我们反转的过程顺利进行

NULL 1->2->3->4->5->NULL

↑ ↑

prev current

NULL <- 1 2->3->4->5->NULL

↑ ↑ ↑

prev current next

NULL <- 1 2->3->4->5->NULL

↑ ↑

prev current

可以看出来，当我们形成出需要的反转链表时候，前半段与后半段就已经割裂出来，所以，我们需要三个变量，来保证我们仍然可以继续遍历。

rust 复制代码

pub struct Solution {}
impl Solution {
    // 需要搞明白，什么是 take
    // take 方法可以从 option 中取出值，为原来的 Option 变量留下 None 值，但原来的变量还有效
    // take 方法的原始值或者引用必须为mut 类型。
    // Takes the value out of the option, leaving a None in its place.
    pub fn reverse_list(head: Option<Box<ListNode>>) -> Option<Box<ListNode>> {
        if head.is_none() {
            return None;
        }
        let mut prev = None;
        let mut current = head;
        while let Some(mut tmp) = current.take() {
            let next = tmp.next.take();
            tmp.next = prev.take();
            prev = Some(tmp);
            current = next;

        }
        return prev;
    }
}

rust 复制代码

fn list_node() {
    let tail = ListNode::new(1);
    let head = ListNode {
        val: 1,
        next: Some(Box::new(ListNode {
            val: 2,
            next: Some(Box::new(ListNode { val: 3, next: Some(Box::new(ListNode { val: 4, next: None })) })),
        })),
    };

    let mut revert_node = Solution::reverse_list(Some(Box::new(head)));
    /**
    as_ref是转引用函数，将具有所有权对象转换成引用对象，在不改变被转换对象的基础上产升一个引用对象
    as_ref并不是所有类型都默认支持，很多时候需要自己去声明。是 ASRef trait的公共接口方法，只有那些实现了 as_ref公共接口方法
    的类型磁能使用 as_ref，目前有 Option，Box，Result 这三种类型默认支持 as_ref
    */
    let mut cur = revert_node;
    // 如果选项是 Some 值，则返回 true
    while cur.is_some() {
        // 可以的看到，unwrap 使用了 cur 的所有权，所以。我们只能移动出来，在使用一次。
        let value = cur.unwrap();
        println!("{}",value.val);
        cur = value.next;
        // 而不能这样做
        // println!("{}", cur.unwrap().val);
        // cur = cur.unwrap().next
    }
}

使用 rust 的时候，比较麻烦的就是所有权问题。尤其是操作指针的时候。在执行

tmp.next.take()

的时候，需要写 take()，该方法的作用是，取出 option 中的数据，并将其至为 None。如果我们不这样做，会发现 tmp.next的所有权被转移给了 next 变量，下面将不能再给tmp.next赋值，而使用 take 方法则不会转移所有权。