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前言:这个专栏主要讲述递归递归、搜索与回溯算法,所以下面题目主要也是这些算法做的
我讲述题目会把讲解部分分为3个部分:
1、题目解析
2、算法原理思路讲解
3、代码实现
一、反转链表
题目链接:反转链表
题目:
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 1:
输入:head = [1,2,3,4,5]
输出:[5,4,3,2,1]
示例 2:
输入:head = [1,2]
输出:[2,1]
示例 3:
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?
二、解法
题目解析
这道题的题意非常简单:
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
例如:
示例 1:
算法原理思路讲解
注意:我们在做递归这一类题目是要将递归看作一个黑盒,我们不管他是如何实现的,我们就相信他一定可以帮助我们完成目标
递归思路:
1、设计函数头(寻找重复子问题,并且将递归函数看作一个黑盒)。
2、设计函数体(只关心一个子问题,并解决它)
3、设计函数出口(递归的终止条件)
注意:链表一类的题目 ,一定要多画图
算法思路:
1、设计函数头
我们可以设计一个函数,给它一个头指针 ,它给我们返回反转后的头指针
ListNode* dfs(ListNode* head);
2、设计函数体(只关心一个子问题,并解决它)
思路一:
先把当前结点之后的链表逆序 ,逆序完之后,把**当前结点添加到逆序后的链表后⾯**即可。
1、先把当前结点之后的链表逆序,并返回头节点
2、把当前结点添加到逆序后的链表后⾯即可。
思路二:
或者我们可以将它看成一个树形结构,进行一次后序遍历 即可。
1、进行后序遍历当head是叶子节点时候,返回叶子节点
2、将叶子节点的指向反转
3、将这一层的节点置为空
ListNode* tmp = dfs(head->next);
head->next->next = head;
head->next = nullptr;
return tmp;
3、设计函数出口
什么时候函数要出来呢?
当前结点为空或者当前只有⼀个结点的时候,不⽤逆序,直接返回。
if (head == nullptr || head->next == nullptr)
{
return head;
}
以上思路就讲解完了,大家可以先自己先做一下
代码实现
时间复杂度:O(n), n 是链表的长度。需要对链表的每个节点进行反转操作。
空间复杂度:O(n), n 是链表的长度。空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间,最多为n层。
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode* reverseList(ListNode* head)
{
if(head == nullptr || head->next == nullptr) return head;
ListNode* tmp = reverseList(head->next);
head->next->next = head;
head->next = nullptr;
return tmp;
}
};