1. 题目

单向链表反转是一道经典的求职面试笔试或机试题。给定如下如下链表的节点定义：

struct LinkNode
{int value;LinkNode* next;
};

比如有一个链表是这样的，1->2->3->4->5，反转后成为 5->4->3->2->1。请实现函数

LinkNode* Reverse(LinkNode* header);

2. 迭代实现

2.1 分析

实现链表反转，我们需要从第二个节点开始遍历，将当前节点的 next 指向前一个节点。这里需要注意的是，该变当前节点的 next 时，需要提前保存 next，不然遍历就会中断。

时间复杂度 O(n)；
空间复杂度 O(1)。

2.2 实现

//@brief: 迭代方式，实现单向链表反转
LinkNode* Reverse(LinkNode* header)
{if (header == NULL || header->next == NULL){return header;}LinkNode* pre = header, *cur = header->next;pre->next = NULL;while(cur != NULL){auto next = cur-> next;cur->next = pre;pre = cur;cur = next;}return pre;
}

2.3 验证

//
//@brief: main.cpp
//#include <iostream>
using namespace std;//@brief: 打印单向链表
void printLink(LinkNode* header)
{while(header != NULL){cout<< header->value;header = header->next;if (header != NULL){cout<< "->";}}cout<<endl;
}int main(int argc, char* argv[])
{//创建单向链接LinkNode* header = NULL, *cur = NULL;for(int i = 1; i <= 5; ++i) {LinkNode* node = new LinkNode;node->value = i;node->next = NULL;if (header == NULL){header = node;cur = header;}else{cur->next = node;cur = node;}}printLink(header);//反转单向链表auto newHeader = Reverse(header);printLink(newHeader);
}

编译执行输出：

g++ -std=c++11 main.cpp
./a.out
1->2->3->4->5
5->4->3->2->1

3. 递归实现

3.1 分析

从倒数第二个节点开始反转，依次向前，将后一个节点的 next 指向当前节点。注意每次反转后要将当前节点的 next 置空，表示断开当前节点与后一个节点的关联。此种方法可以使用递归来实现。

时间复杂度 O(n)；
空间复杂度 O(n)。

由于每次递归都需要为实参分配空间，所以相较于非递归实现，较为耗费栈空间，且不易理解。

3.2 实现

//@brief: 递归方式，实现单链表反转
LinkNode * Reverse(LinkNode * head)
{//递归终止条件：找到链表最后一个结点if (head == NULL || head->next == NULL){return head;}LinkNode * newhead = ReverseList(head->next);    //先递后归，从后往前遍历每个节点进行反转head->next->next = head; //将当前节点的后一个节点的  next 指向当前结点head->next = NULL;           //断开当前节点指向后一个节点return newhead;
}

参考文献

[1] 经典算法——单链表反转的递归方法和非递归方法

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