leetcode206反转链表|详细算法讲解学习

题目

https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list/

这道题对于刚开始学习数据结构和算法的人来说有点难,是入门的重要典型题目;但等数据结构入门之后,这就会是一道非常简单的题目了。

算法一(算法正确但超出时间限制)

cpp 复制代码
/**
 * 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:
    int lengthLink(ListNode* head){
        ListNode* p=head;
        int len=0;
        while(p){
            if(p){
                len++;
                p=p->next;
            }else{
                return len;
            }            
        }
        return len;
    }
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if(head==nullptr)
            return head;
        int len=lengthLink(head);
        ListNode*p=head;
        for(int i=1;i<len-1;i++){
            p=p->next;
        }
        ListNode* res=head;
        for(int i=1;i<len;i++){
            res=res->next;
        }
        ListNode* q=p->next;
        ListNode* L=new ListNode();
        L->next=head;
        while(len!=2){
            ListNode* pre=L;
            q->next=p;
            q=p;
            for(int i=1;i<len-1;i++){
                pre=pre->next;
            }
            p=pre;
            len--;
        }
        p->next=nullptr;
        delete L;
        return res;
    }
};

逻辑思路

cs 复制代码
    int lengthLink(ListNode* head){
        ListNode* p=head;
        int len=0;
        while(p){
            if(p){
                len++;
                p=p->next;
            }else{
                return len;
            }            
        }
        return -1;
    }

这个函数是用来计算链表的长度的。将head传入,会返回链表的长度。

求出链表的长度len,之后len会变化,用来表示原链表中未反转的部分的节点的长度

下面是算法主体的逻辑思路:

以下面的链表为例:

使指针p指向倒数第二个节点,使q指向p的下一个节点,也就是倒数第一个节点。

q->next=p;

q=p;

q指向的节点的指针域指向p指向的节点

指针q指到p指向的节点上

但是这个时候,没法控制p前面的那个节点,所以就需要一个指针pre。

申请一个空节点L作为头结点指向head,使pre刚开始的时候指向L,每次循环遍历到p之前的那个节点。假设p指向倒数第i个节点,pre就循环遍历指向第i+1个节点。

pre指向了p的前一个节点后,让p指向pre指向的节点。然后继续逆置下一个链表的箭头的方向。

但是,反转链表后,怎么返回这个链表呢?要在还没开始进行链表反转时,使用一个指针res指向尾节点。等最后箭头方向都修改了之后,返回res即可。

代码如下:

cs 复制代码
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if(head==nullptr)
            return head;
        int len=lengthLink(head);
        ListNode*p=head;
        for(int i=1;i<len-1;i++){
            p=p->next;
        }
        ListNode* res=head;
        for(int i=1;i<len;i++){
            res=res->next;
        }
        ListNode* q=p->next;
        ListNode* L=new ListNode();
        L->next=head;
        while(len!=2){
            ListNode* pre=L;
            q->next=p;
            q=p;
            for(int i=1;i<len-1;i++){
                pre=pre->next;
            }
            p=pre;
            len--;
        }
        p->next=nullptr;
        delete L;
        return res;
    }

算法二 双指针

首先使用cur指针指向head节点。

在反转链表的过程中,需要指向当前节点的前一个节点 ,用来改变链表节点的指向。

使用指针pre定义在cur的前面

在初始化的时候:

cur=head;

pre=null;

将pre初始为Null,是为了将第一个节点改变指向,指向为Null。

代码如下:

cpp 复制代码
/**
 * 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* cur=head;
        ListNode* pre=nullptr;
        while(cur!=nullptr){
            ListNode* temp=cur->next;
            cur->next=pre;
            pre=cur;
            cur=temp;
        }
        return pre;
    }
};

方法二和方法一类似,pre和cur类似于p和q,方法一中的pre的作用是为了从后向前执行任务,方法二中的temp的作用是为了从前往后执行任务。

方法三 递归

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if(head==nullptr||head->next==nullptr)
            return head;
        ListNode* newHead = reverseList(head->next);
        head->next->next = head;
        head->next = nullptr;
        return newHead;
    }
};
相关推荐
2401_868534781 小时前
【无标题】
数据结构·r语言
Mr. zhihao1 小时前
Redis五大高级数据结构:原理-场景-底层-横向对比
数据结构·redis
元气少女小圆丶1 小时前
SenseGlove Nova 2+Unity开发笔记1
笔记·学习·unity
QiLinkOS1 小时前
【从实验室到商业战场:发明专利如何重塑科技与企业的共生生态】
大数据·c语言·数据结构·c++·人工智能·单片机·算法
如此这般英俊2 小时前
手撕Claude Code—第一章 agent-loop
数据结构·人工智能·语言模型·自然语言处理
nashane2 小时前
HarmonyOS 6学习:应用退出动画优化实战——从“闪退“到优雅退出的完美蜕变
学习·华为·harmonyos
小白兔奶糖ovo2 小时前
【Leetcode】231. 2的幂
linux·算法·leetcode
xiaoxiaoxiaolll2 小时前
《Light: Science & Applications》合并BIC实现80倍阈值单模运行:超紧凑光子晶体激光器新突破
人工智能·算法·机器学习
Peter·Pan爱编程2 小时前
14. Lambda 表达式:随手可写的函数对象
c++·算法·ai编程
-To be number.wan2 小时前
算法日记 | 暴力枚举
学习·算法