【数据结构与算法】单链表反转、双链表反转(含相关题型)

news2024/12/23 14:03:35

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链表反转

    • 1. 单链表反转 实现
    • 2. 双链表反转 实现
    • 3. 相关题型
      • ① 剑指 Offer II 024. 反转链表 - 力扣(LeetCode)
      • ② 92. 反转链表 II - 力扣(LeetCode)



1. 单链表反转 实现

public class testLinkedList{
    
    //单链表 节点(存储int型数据)
    public static class Node{
        public int value;
        public Node next;
        public Node(int data){
            this.value = data;
        }
    }
    
    //实现单链表反转
    public static Node reverse(Node head){
        private Node pre = null;
        private Node next = null;
        while(head != null){
            next = head.next;
            head.next = pre;
            pre = head;
            head = next;
        }
        return pre;
    }
    
}



2. 双链表反转 实现

public class testDoubleLinkedList{
    
    //双链表 节点(存储int型数据)
    public static class DoubleNode{
        public int value;
        public DoubleNode last;
        public DoubleNode next;
        public DoubleNode(int data){
            this.value = data;
        }
    }
    
    //双链表反转 实现
    public static DoubleNode reverse(DoubleNode head){
        public DoubleNode next = null;
        public DoubleNode pre = null;
        while(head != null){
            next = head.next;
            head.next = pre;
            head.last = next;
            pre = head;
            head = next;
        }
        return pre;
    }
    
}



3. 相关题型

① 剑指 Offer II 024. 反转链表 - 力扣(LeetCode)

题目

给定单链表的头节点 head ,请反转链表,并返回反转后的链表的头节点。

示例 1 :

img

输入:head = [1,2,3,4,5]
输出:[5,4,3,2,1]

示例 2 :

img

输入:head = [1,2]
输出:[2,1]

示例 3 :

输入:head = []
输出:[]

解答

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * 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; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode next = null;
        ListNode pre = null;
        while(head != null){
            next = head.next;
            head.next = pre;
            pre = head;
            head = next;
        }
        return pre;
    }
}

AC

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② 92. 反转链表 II - 力扣(LeetCode)

题目:

给你单链表的头指针 head 和两个整数 leftright ,其中 left <= right 。请你反转从位置 left 到位置 right 的链表节点,返回 反转后的链表

示例 1:

img

输入:head = [1,2,3,4,5], left = 2, right = 4
输出:[1,4,3,2,5]

示例 2:

输入:head = [5], left = 1, right = 1
输出:[5]

提示 :

  • 链表中节点数目为 n
  • 1 <= n <= 500
  • -500 <= Node.val <= 500
  • 1 <= left <= right <= n

解答

  • 先遍历,获取到left位置节点与right位置节点
  • 遍历过程中,还需获取left位置前一个节点和right位置后一个节点
  • 之后,将left到right范围内的链表反转
  • 最后维护好反转后链表的头部与尾部指针,并返回头节点即可。
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * 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; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
        //left 与 right 在同一个位置,无须交换。
        if(left == right) return head;

        ListNode next = null;       //当前节点的后一个节点
        ListNode pre = null;        //当前节点的前一个节点
        ListNode leftPre = null;    //left位置节点的前一个节点
        ListNode rightNext = null;  //right位置节点的后一个节点
        ListNode Left = null;       //left位置节点
        ListNode Right = null;      //right位置节点
        ListNode curr = head;       //当前节点指向head节点
        boolean flag = false;       //记录left位置是否为head节点

        if(left == 1){              //left在第一个位置,说明left位置是head节点
            flag = true;
            Left = curr;
        }

        for(int i = 1;i <= right;++i){
            if((i + 1) == left){
                leftPre = curr;
                Left = curr.next;
            }

            if(i == right){
                Right = curr;
                rightNext = curr.next;
            }
            curr = curr.next;
        }

        //将left到right位置的链表反转
        curr = Left;
        while(curr != rightNext){
            next = curr.next;
            curr.next = pre;
            pre = curr;
            curr = next;
        }

        //反转后,left的下一个指向原本right的下一个
        Left.next = rightNext;
        if(flag){    //若在一开始left就是head
            return Right;  //反转完原本right位置的节点就是头节点
        }

        //若在一开始left在head后面,还需要将原本left前一个作为原本right前一个
        leftPre.next = Right;
        return head;
        
    }
}

AC:

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