文章目录
- 第一部分：题目描述
- 第二部分：题解
- 2.1 方法一：生成新节点到新链表
- 2.2 方法二：复用旧节点到新链表
- 🍀 面向过程式思想方法
- 🍀 面向对象式思想方法
- 2.3 方法三：递归
- 2.4 旧链表中移动旧节点
第一部分：题目描述
🏠 链接：206. 反转链表 - 力扣（LeetCode）
⭐ 难度：简单
第二部分：题解
📑 ListNode类
public class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode() {
}
ListNode(int val) {
this.val = val;
}
ListNode(int val, ListNode next) {
this.val = val;
this.next = next;
}
}
2.1 方法一：生成新节点到新链表
构造一个新链表，从旧链表依次拿到每个节点，创建新节点添加至新链表头部，完成后新链表即是倒序的。
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
// 1.新链表的头节点，初始为 null
ListNode newHead = null;
// 2.指针 tmp 用于遍历 旧链表
ListNode tmp = head;
// 3.进行链表遍历
while (tmp != null) {
// 3.1 创建一个新节点 node，存储的val值为遍历到的旧链表的节点值
ListNode node = new ListNode(tmp.val);
// 3.2 指定新节点的下一个节点为当前新链表头节点
node.next = newHead;
// 3.3 将新节点 node 指定为新的新链表头节点
newHead = node;
// 3.4 继续向后遍历旧链表
tmp = tmp.next;
}
// 4.返回新链表头节点
return newHead;
}
优化：
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
// 1.新链表的头节点，初始为 null
ListNode newHead = null;
// 2.指针 tmp 用于遍历 旧链表
ListNode tmp = head;
// 3.进行链表遍历
while (tmp != null) {
// 3.1 创建一个新节点，并指定新节点的值为当前遍历到的旧链表节点值，下一个节点为当前新链表的头节点
// 修改新链表的头节点为创建的新节点
newHead = new ListNode(tmp.val, newHead);
// 3.2 继续向后遍历旧链表
tmp = tmp.next;
}
// 4.返回新链表头节点
return newHead;
}
评价：简单直白，就是得新创建节点对象。
2.2 方法二：复用旧节点到新链表
与方法1 类似，构造一个新链表，从旧链表头部移除节点，添加到新链表头部，完成后新链表即是倒序的，区别在于原题目未提供节点外层的容器类，这里提供一个，另外一个区别是并不去构造新节点。
🍀 面向过程式思想方法
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
// 1.新链表的头节点，初始为 null
ListNode newHead = null;
// 2.指针 tmp 用于遍历 旧链表
ListNode tmp = head;
// 3.进行链表遍历
while (tmp != null) {
// 3.1 临时存储 tmp 的下一个节点
ListNode node = tmp.next;
// 3.2 指定 tmp 的下一个节点为当前新链表的头节点，实际是为了拼接已存在的新链表节点
tmp.next = newHead;
// 3.3 设置新链表的头节点为 当前tmp指针指向的节点
newHead = tmp;
// 3.4 设置 tmp指针 指向临时存储的节点
tmp = node;
}
// 4.返回新链表头节点
return newHead;
}
🍀 面向对象式思想方法
我们还可以使用另一种方式来表达该方法的意思：【更加面向对象，如果实际写代码而非刷题，更多会这么做】
static class List {
ListNode head;
public List(ListNode head) {
this.head = head;
}
/**
* 移除第一个节点
*
* @return 被移除的节点
*/
public ListNode removeFirst() {
// 1.获取原链表的第一个节点
ListNode first = head;
// 2.如果存在节点，则将被删除的节点的下一个节点设置为新的头节点
if (first != null) {
head = first.next;
}
// 3.返回被删除的节点
return first;
}
/**
* 添加节点到第一个元素的位置（作为头节点）
*
* @param first 需要添加作为新头节点的节点
*/
public void addFirst(ListNode first) {
// 1.设置新头节点的下一个节点为原头节点，目的是进行链表节点拼接
first.next = head;
// 2.设置新节点为新头节点
head = first;
}
}
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
// 1.设置 旧链表
List oldList = new List(head);
// 2.设置 新链表
List newList = new List(null);
// tmp指针用于遍历
ListNode tmp = null;
// 3.移除旧链表的当前头节点 node，赋给 tmp。
// 如果不为空说明移除成功，如果为空说明已经全部遍历完旧链表，旧链表已无节点
while ((tmp = oldList.removeFirst()) != null) {
// 4.将从旧链表移除的头节点 node 添加到新链表的头部作为新的头节点
newList.addFirst(tmp);
}
// 5.返回新链表的头节点
return newList.head;
}
2.3 方法三：递归
下面为伪码调用过程，假设节点分别是 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → n u l l 1 \rightarrow 2 \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow null 1→2→3→4→5→null，先忽略返回值。
reverseList(ListNode p = 1) {
reverseList(ListNode p = 2) {
reverseList(ListNode p = 3) {
reverseList(ListNode p = 4) {
reverseList(ListNode p = 5) {
if (p == null || p.next == null) {
return p; // 返回5
}
}
// 此时p是4, p.next是5
}
// 此时p是3, p.next是4
}
// 此时p是2, p.next是3
}
// 此时p是1, p.next是2
}
接下来，从 p = 4 开始，要让 5 → 4 5 \rightarrow 4 5→4， 4 → 3 4 \rightarrow 3 4→3 …
reverseList(ListNode p = 1) {
reverseList(ListNode p = 2) {
reverseList(ListNode p = 3) {
reverseList(ListNode p = 4) {
reverseList(ListNode p = 5) {
if (p == null || p.next == null) {
return p; // 返回5
}
}
// 此时p是4, p.next是5, 要让5指向4,代码写成 p.next.next=p
// 还要注意4要指向 null, 否则就死链了
}
// 此时p是3, p.next是4
}
// 此时p是2, p.next是3
}
// 此时p是1, p.next是2
}
最终代码为：
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
/*
以 旧链表为 1 -> 2 -> 3 为例
*/
/*
递归终止条件是 curr.next == null，目的是到最后一个节点就结束递归
需要考虑空链表即 p == null 的情况
*/
if (head == null || head.next == null) {
return head; // 最后一个节点
}
// 比如此时的 head.val 为 2
// 拿到最后一个节点为3
ListNode last = reverseList(head.next);
// 节点3 的下一个节点指向 节点2
head.next.next = head;
/*
节点2 的下一个节点不再指向 节点3
为什么要加这句话？
主要是当递归回到 head.val 为1 的时候，如果不加这句话，则会导致 节点1 和 节点2 存在相互指向的问题，
而导致了在遍历新链表的时候会在 节点1 和 节点2 之间不断循环
*/
head.next = null;
// 每次递归方法返回的都是同样的值 —— 最后一个节点
return last;
}
Q：为啥不能在递的过程中倒序？
A：比如
- $ 1 \rightarrow 2 \rightarrow 3 $ 如果递的过程中让 2 → 1 2 \rightarrow 1 2→1 那么此时 2 → 3 2 \rightarrow 3 2→3 就被覆盖，不知道接下来递给谁
- 而归的时候让 3 → 2 3 \rightarrow 2 3→2 不会影响上一层的 1 → 2 1 \rightarrow 2 1→2
评价：单向链表没有 prev 指针，但利用递归的特性 记住了 链表每次调用时相邻两个节点是谁
2.4 旧链表中移动旧节点
从链表每次拿到第二个节点，将其从链表断开，插入头部，直至它为 null 结束。
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
// 1.设置新链表 newHead 初始指向 旧链表的头节点
ListNode newHead = head;
// 2.设置旧链表的头节点，由于 oldHead 不会更改，其实可以直接使用 head，但为了方便理解，还是单独使用一个指针 oldHead0
ListNode oldHead = head;
// 用于指向当前需要移动的节点
ListNode tmp;
// 3.节点移动
// 3.1 获取旧链表头节点的下一个节点，直到旧链表只剩下了一个节点即只有旧头节点
while ((tmp = oldHead.next) != null) {
// 3.2 将 tmp 从旧链表中移除
oldHead.next = tmp.next;
// 3.3 将 tmp 移动到新链表头节点的前面
tmp.next = newHead;
// 3.4 将 tmp 设置为新链表新的头节点
newHead = tmp;
}
// 4.返回新链表新的头节点
return newHead;
}
