力扣力扣力：206. 反转链表

news2024/10/18 8:23:45

leetcode链接：206. 反转链表

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。

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？

分析思路：

第一反应是分类讨论

1.如果是空则直接返回

2.如果只有一个也直接返回

3.大于等于2个元素则进行反转

1）可以new一个链表来倒着存值

2）在原链表上进行操作

实现1

在原链表上进行修改：
/**
 * 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)
        {
            return head;
        }
        else
        {
            ListNode* cur = head;
            ListNode* prev = nullptr;
            while(cur)
            {   
                ListNode* nextnode = cur->next;
                cur->next = prev;
                prev = cur;
                cur = nextnode;
            }
            return prev;
        }
    }
};

实现2：在原链表上操作

/**
 * 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) {
            return head;
        }

        ListNode* prev = nullptr; // 先初始化为 nullptr
        ListNode* cur = head;

        while (cur != nullptr) {
            ListNode* front = cur->next; // 保存下一个节点
            cur->next = prev; // 反转当前节点的指向
            prev = cur; // 移动 prev
            cur = front; // 移动到下一个节点
        }
        return prev; // prev 现在是新的头节点
    }
};

需要注意的是，这里有个常见错误，下面我在写这道题的时候就已经犯了，不能在循环外先定义front，这是因为会存在一种情况只有一个结点，这时我这种写法就已经错了造成空指针问题了。、

实现3：递归

这里引用一篇题解的动图来说明递归的实现过程下面是原文链接
：206. 反转链表 - 力扣（LeetCode）

这里举一个官方题解下的评论来具体来说明一下调用过程：

第一轮出栈，head为5，head.next为空，返回5
第二轮出栈，head为4，head.next为5，执行head.next.next=head也就是5.next=4，
                      把当前节点的子节点的子节点指向当前节点
                      此时链表为1->2->3->4<->5，由于4与5互相指向，所以此处要断开4.next=null
                      此时链表为1->2->3->4<-5
                      返回节点5
第三轮出栈，head为3，head.next为4，执行head.next.next=head也就是4.next=3，
                      此时链表为1->2->3<->4<-5，由于3与4互相指向，所以此处要断开3.next=null
                      此时链表为1->2->3<-4<-5
                      返回节点5
第四轮出栈，head为2，head.next为3，执行head.next.next=head也就是3.next=2，
                      此时链表为1->2<->3<-4<-5，由于2与3互相指向，所以此处要断开2.next=null
                      此时链表为1->2<-3<-4<-5
                      返回节点5
第五轮出栈，head为1，head.next为2，执行head.next.next=head也就是2.next=1，
                      此时链表为1<->2<-3<-4<-5，由于1与2互相指向，所以此处要断开1.next=null
                      此时链表为1<-2<-3<-4<-5
                      返回节点5