反转链表的三种方法--面试必考(图例超详细解析,小白一看就会!!!)

news2024/11/24 2:31:06

目录

一、前言

二、题目描述 

三、解题方法

 ⭐ 头插法 --- 创建新的链表

 ⭐ 迭代法 --- 三指针

 ⭐ 递归法

四、总结与提炼

五、共勉


一、前言

       反转链表这道题,可以说是--链表专题--,最经典的一道题,也是在面试中频率最高的一道题目,通常在面试中,面试官可能会要求我们写出多种解法来实现这道题目,所以大家需要对这道题目非常熟悉哦!!
      本片博客就来详细的讲讲解一下 反转链表的多种实现方法,让我们的面试变的更加顺利!!!

二、题目描述 

 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。

 三、解题方法

 ⭐ 头插法 --- 创建新的链表

        头插这种方法,就是将结点一一地插入到新链表的头前,所以我们需要先去建立出一个新的链表头,也就是我下面的这个【rhead】,通过去遍历原先的链表将这些结点一一转移过去即可

  • 定义三个 变量 cur 、newnode 、rhead 
  • cur :用于遍历整个旧链表          newnode :用于记录cur的下一个节点,防止旧链表找不到
  • rhead :新链表的头节点
// 重新创建一个链表,将之前的链表进行头插即可
struct ListNode* rphead = NULL;
// 进行指针变换
struct ListNode* cur = head;

  •  开始头插,cur 节点的 next 指向 rhead 节点,然后更新 rhead 、cur 、newnode 这三个节点
 // 用于保存下一个节点地址
 struct ListNode* newnode = cur->next;
 // 头插
 cur->next = rphead;
 rphead = cur;
 cur = newnode;

  •  继续同样的操作

  • 此时当【cur == NULL】时,便结束一个遍历,然后新链表的头就是【rhead】,返回即可

 完整代码:

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    // 重新创建一个链表,将之前的链表进行头插即可
    struct ListNode* rphead = nullptr;
    // 进行指针变换
    struct ListNode* cur = head;
    while(cur!=NULL)
    {
        // 用于保存下一个节点地址
        struct ListNode* newnode = cur->next;
        // 头插
       cur->next = rphead;
       rphead = cur;
       cur = newnode;
    }
    return rphead;
}

 ⭐ 迭代法 --- 三指针

         三指针的迭代方法,这种方法不需要在去创建一个新的头结点指针只需要在原先的链表上进行一个操作即可,也就是定义三个指针。

  • cur:指向当前链表的头
  • nextnode:指向cur的next,一样是用于保存。
  • prev:这个的话其实是用来算作链表最后一个结点指向空的。
ListNode* prev = nullptr;
ListNode* cur = head;
ListNode* nextNode = cur->next;

  • 然后将【cur->next = prev】,让原本的头【cur】作为反转后新链表的尾巴

  • 接着就是进行的一个迭代操作,首先将【cur】当前的值给到【prev】,然后将【nextnode】当前的值给到【cur】,然后让【nextnode】继续向下,这个时候其实就进行了一个迭代的操作
  • cur->next = prev;
    prev = cur;
    cur = nextnode;
  • 然后继续做翻转,让【cur->next】指向 prev, 并更新三个指针

  • 可以看到,当这个【cur == NULL】时,整个链表便完成了一个翻转,此时便结束循环迭代的逻辑

  • 然后可以看到,此时新链表的头并不是【cur】,而是【prev】,所以最后应该返回【prev】

 完整代码:

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) 
    {
        // 1. 迭代法

        // 定义三个指针
        ListNode* prev = nullptr;      // cur 的前一个节点
        ListNode* cur = head;
        // 开始迭代
        while(cur!=nullptr)
        {
            ListNode* nextnode = cur->next;  // cur的下一个指针
            cur->next = prev;
            prev = cur;
            cur = nextnode;
        }
        return prev;
    }
};

 ⭐ 递归法

我们可以通过迭代的方法来得到递归方法 

  • 函数声明中 prev 指针指向的为 NULLcur 指针指向的为 head,正如递归中声明并初始化的prev cur 指针
  • 递归结束条件为 curNULL, 返回 prev
  • 同样 newnode 保存 cur 的下一个节点,以防止反转时丢失链表信息。
  • 然后进行反转 cur->next = prev;
  • prev为当前已反转部分的头节点,cur为当前待反转的节点。
  • 然后调用递归,将cur作为新的 prev 传入下一层,将 newnode 作为新的 cur 传入下一层。
  • 实现了链表的递归反转
class Solution {
public:
    ListNode* reverse(ListNode* prev, ListNode* cur)
    {
        // 最终结束条件
        if(cur==nullptr)
        {
            return prev;
        }
        ListNode* newnode =cur->next;
        cur->next = prev;
        // 将 cur 作为 prev 传入下一层
        // 将 newnode 作为 cur 传入下一层,改变其指针指向当前 cur
        return reverse(cur,newnode);
    }
    ListNode* reverseList(ListNode* head) 
    {
        // 3. 递归法
        return reverse(nullptr,head);
    }
};

 四、总结与提炼

         最后我们来总结一下本文所介绍的内容,本文讲解来一道力扣中有关链表翻转的题目,这道题目是校招笔试面试中有关链表章节非常高频的一道题目大家下去一定要自己再画画图,分析一下,把这段代码逻辑自己实现一遍,才能更好地掌握

 五、共勉

       以下就是我对 反转链表 的理解,如果有不懂和发现问题的小伙伴,请在评论区说出来哦,同时我还会继续更新对 链表专题 的理解,请持续关注我哦!!!    

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