算法(TS): 反转链表

反转链表

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。

示例一

输入：head = $1,2,3,4,5$

输出： $5,4,3,2,1$

示例二

输入：head = $1,2$

输出： $2,1$

示例三

输入：head = \[\]

输出：\[\]

提示：

链表中节点的数目范围是 $0, 5000$
-5000 <= Node.val <= 5000

进阶： 链表可以选用迭代或递归方式完成反转。你能否用两种方法解决这道题？

解法一

得到链表中节点的总数，total，这里使用 while 语句
将从头遍历链表，将第n个节点与第total-n个节点的val交换，为了得到total-n个节点需要遍历链表

这种做法并没有反转 Node 实例，只是将它们的值反转了

ts 复制代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     val: number
 *     next: ListNode | null
 *     constructor(val?: number, next?: ListNode | null) {
 *         this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *         this.next = (next===undefined ? null : next)
 *     }
 * }
 */

function getNode(head: ListNode,NO: number) {
    let n = 1

    while(head && n < NO) {
        head = head.next
        n++
    }

    return head
}

function reverseList(head: ListNode | null): ListNode | null {
    let total = 0
    let p = head
    while(p) {
        p = p.next
        total ++
    }
    p = head
    let n = 0
    let middle = Math.floor(total / 2)
    while(p && n < middle) {
        const other = getNode(head,total-n)
        const temp = p.val
        p.val = other.val
        other.val = temp
        p = p.next
        n++
    }
    return head
};

时间复杂度O(n * n)，空间复杂度O(1)

解法二

解法一在查找 total-n 位置上的节点存在重复计算，解法二有一个 Map 保存节点的位置，必须重复计算。

这种做法并没有反转 Node 实例，只是将它们的值反转了

ts 复制代码

function reverseList(head: ListNode | null): ListNode | null {
    let total = 0
    let p = head
    const nodeMap = new Map<number, ListNode>()
    while(p) {
        total ++
        nodeMap.set(total,p)
        p = p.next
    }
    p = head
    let n = 0
    let middle = Math.floor(total / 2)
    while(p && n < middle) {
        const other = nodeMap.get(total-n)
        const temp = p.val
        p.val = other.val
        other.val = temp
        p = p.next
        n++
    }
    return head
};

时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)

解法三

创建两个指针 result 和 prev，result 是最新的结果链表，prev 是上一次得到的结果链表，它们的初始值都为 null，遍历 head，result 和 prev 的关系是 result.next = prev，

vbscript 复制代码

/**ts
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     val: number
 *     next: ListNode | null
 *     constructor(val?: number, next?: ListNode | null) {
 *         this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *         this.next = (next===undefined ? null : next)
 *     }
 * }
 */

function reverseList(head: ListNode | null): ListNode | null {
    let result = null
    let prev = null
    while(head) {
        prev = result
        result = head
        head = head.next
        result.next = prev
    }
    return result
};

时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)