题目说明
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。
方法一：头插法反转链表
思路：
-
声明p指针指向原头节点，并将头节点置空；
-
p指针循环原链表将元素用头节点插入法逐个插入head中；（head为反转后链表头）
-
整个循环完毕，我们就能得到反转后的链表了，存储在head中。
head = A -> B -> C -> D -> null
p = head ; head = null;
head = null ;
A插入head p.next = head.next; head = p;
head = A -> null
B插入head
head = B -> A -> null
C插入head
head = C -> B -> A -> null
D插入head
head = D -> C -> B -> A -> null
整个反转完成/**
- Definition for singly-linked list.
- public class ListNode {
-
int val; -
ListNode next; -
ListNode() {} -
ListNode(int val) { this.val = val; } -
ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; } - }
*/
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode p=head;
ListNode next=null;
head =null;
while(p!=null){
next=p.next;
p.next=head;
head=p;
p=next;
}
return head;
}
}
算法分析
时间复杂度为O(n)
空间复杂度为O(1)
方法二：双指针局部反转
* head = 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> null
* null <- 1 2 -> 3 -> 4 -> null
* null <- 1 <- 2 3 -> 4 -> null
* null <- 1 <- 2 <- 3 4 -> null
* null <- 1 <- 2 <- 3 <- 4 = head
思路：
1.声明cur和next两个指针，用cur指针指向当前需要处理节点，next指向cur下一个节点
2.cur起点为null，next起点为头节点
3.将next的后续节点指向cur这样就把next和原链表分离开来了，next和cur分别前进一步
4.继续3，直到next为null，cur就是反转后链表的头结点
` 思考1：为什么cur要从null开始，从第一个节点开始可以吗？为什么？
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode() {}
* ListNode(int val) { this.val = val; }
* ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
/**
* head = 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> null
* null <- 1 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> null
* null <- 1 <- 2 3 -> 4 -> 5 -> null
* ...
* null <- 1 <- 2 <- 3 <- 4 <- 5 = head
* 1.用cur指针指向当前需要处理节点，next指向cur下一个节点
* 2.将cur next进行局部反转
* 3.cur和next前进一步继续2直到next指向链尾
*/
ListNode cur=null;
ListNode next=head;
ListNode tmp=null;
while(next!=null){
tmp = next.next;
next.next=cur;
// 前进一步
cur=next;
next=tmp;
}
return cur;
}
}
方法三：递归反转
解题思路：
1.递归到最后一个节点作为表头节点即为revHead
2.在递归函数逐步返回的过程中将当前节点的后续节点指向当前节点
3.再当前节点后续节点置空，和原有链表分离，对于反转前链表的非头节点来讲不是必须的，为了简单统一处理
4.完成2-3步就完成一次局部反转，直到第一个调用处理完毕就得到反转后的链表
如下过程所示：
head = 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> null
head = 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 = revHead
head = 1 -> 2 -> 3 -> 4 null <- 4 <- 5 = revHead
head = 1 -> 2 -> 3 null <- 3 <- 4 <- 5 = revHead
head = 1 -> 2 -> 3 null <- 2 <- 3 <- 4 <- 5 = revHead
head = 1 -> null ， null <- 1 <- 2 <- 3 <- 4 <- 5 = revHead
revHead = 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 -> null
递推公式：
node.next.next = node
node.next = null
终止条件：
node.next == null
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode() {}
* ListNode(int val) { this.val = val; }
* ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
/**
* 1.递归到最后一个节点作为表头节点即为revHead
* 2.在递归函数逐步返回的过程中将当前节点的后续节点指向当前节点
* 3.再当前节点后续节点置空，和原有链表分离，对于反转前链表的非头节点来讲不是必须的，为了简单统一处理
* 4.完成2-3步就完成一次局部反转，直到第一个调用处理完毕就得到反转后的链表
* revHead
* head = 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> null
* head = 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 = revHead
* head = 1 -> 2 -> 3 -> 4 null <- 4 <- 5 = revHead
* head = 1 -> 2 -> 3 null <- 3 <- 4 <- 5 = revHead
* head = 1 -> 2 -> 3 null <- 2 <- 3 <- 4 <- 5 = revHead
* head = 1 -> null ， null <- 1 <- 2 <- 3 <- 4 <- 5 = revHead
* revHead = 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 -> null
*/
// 空判定
if(head == null){
return null;
}
// 递归终止条件：递归到最后一个节点时返回作为反转后链表的头结点
if(head.next == null){
return head;
}
ListNode revHead = reverseList(head.next);
// 倒数第二个节点开始，对示例而言节点4才会进入到下面的逻辑
head.next.next = head;
head.next = null;
return revHead;
}
}
算法分析：
时间复杂度O(n)
空间复杂度O(n)
思考
思考1：为什么cur要从null开始，从第一个节点开始可以吗？为什么？
cur不一定非得初始为null也可以从第一个节点开始，只不过要额外处理一下头结点的逻辑，即第一个节点的时候需要把cur的后继节点置为空，
并且next的后续节点置为cur，
这样后续的操作就是一样的了。
public ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode cur=head;
ListNode next=head.next;
cur.next=null;
ListNode tmp=null;
while(next!=null){
tmp = next.next;
next.next=cur;
// 前进一步
cur=next;
next=tmp;
}
return cur;
}