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剑指Offer（三）：从尾到头打印链表

输入一个链表的头节点，从尾到头反过来返回每个节点的值（用数组返回）。

示例 1：

输入：head = [1,3,2]
输出：[2,3,1]

1、思路

通常，这种情况下，我们不希望修改原链表的结构。返回一个反序的链表，这就是经典的“后进先出”，我们可以使用栈实现这种顺序。每经过一个结点的时候，把该结点放到一个栈中。当遍历完整个链表后，再从栈顶开始逐个输出结点的值，给一个新的链表结构，这样链表就实现了反转。

2、代码

• C++实现：

  /*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
  class Solution {
  public:vector<int> reversePrint(ListNode* head) {stack<int> result;vector<int> reverse;ListNode* nodes = head;while(nodes !=NULL){result.push(nodes->val);nodes = nodes->next;}while(!result.empty()){reverse.push_back(result.top());result.pop();}return reverse;}
  };
  

• Python实现：

  # -*- coding:utf-8 -*-
  # class ListNode:
  #     def __init__(self, x):
  #         self.val = x
  #         self.next = Noneclass Solution:def printListFromTailToHead(self, listNode):# write code hereresult = []while listNode:result.insert(0, listNode.val)listNode = listNode.nextreturn result
  

剑指Offer（十五）：反转链表

反转一个单链表。

示例:

输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL

1、思路

• 这个很简单，我们使用三个指针，分别指向当前遍历到的结点、它的前一个结点以及后一个结点。

• 在遍历列表时，将当前节点的 next 指针改为指向前一个元素.

2、代码

• C++：

  /*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
  class Solution {
  public:ListNode* reverseList(ListNode* head) {ListNode* pReversedHead = NULL;ListNode* pNode = head;ListNode* pPrev = NULL;while(pNode != NULL){ListNode* pNext = pNode->next;if(pNext == NULL){pReversedHead = pNode;}pNode->next = pPrev;pPrev = pNode;pNode = pNext;}return pReversedHead;}
  };
  

• python:

  # Definition for singly-linked list.
  # class ListNode:
  #     def __init__(self, x):
  #         self.val = x
  #         self.next = Noneclass Solution:def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:if not head or not head.next:return headlast = Nonewhile head:tmp = head.nexthead.next = lastlast = headhead = tmpreturn last
  

LeetCode 234. 回文链表

请判断一个链表是否为回文链表。

示例 1:

输入: 1->2
输出: false

示例 2:

输入: 1->2->2->1
输出: true

1、算法思路

• 复制链表值到数组列表中。

• 使用双指针法判断是否为回文。

1. 遍历链表将值复制到数组列表中。用 currentNode 指向当前节点。每次迭代向数组添加 currentNode.val，并更新 currentNode = currentNode.next，当 currentNode = null 则停止循环。

2. 在 Python 中，很容易构造一个列表的反向副本，也很容易比较两个列表。因此最好使用双指针法来检查是否为回文。我们在起点放置一个指针，在结尾放置一个指针，每一次迭代判断两个指针指向的元素是否相同，若不同，返回 false；相同则将两个指针向内移动，并继续判断，直到相遇。

在编码的过程中，注意我们比较的是节点值的大小，而不是节点本身。正确的比较方式是：node_1.val == node_2.val。而 node_1 == node_2 是错误的。

2、复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 指的是链表的元素个数。

• • 第一步：遍历链表并将值复制到数组中，O(n)。

  • 第二步：双指针判断是否为回文，执行了 O(n/2)次的判断，即 O(n)。

  • 总的时间复杂度：O(2n) = O(n)。

• 空间复杂度：O(n)，其中 n 指的是链表的元素个数，我们使用了一个数组列表存放链表的元素值。

3、代码实现：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = Noneclass Solution:def isPalindrome(self, head: ListNode) -> bool:vals = []current_node = headwhile current_node is not None:vals.append(current_node.val)current_node = current_node.nextreturn vals == vals[::-1]

剑指Offer（十六）：合并两个排序的链表

输入两个单调递增的链表，输出两个链表合成后的链表，当然我们需要合成后的链表满足单调不减规则。

1、思路

1. 先判断输入的链表是否为空的指针。如果第一个链表为空，则直接返回第二个链表；如果第二个链表为空，则直接返回第一个链表。如果两个链表都是空链表，合并的结果是得到一个空链表。

2. 两个链表都是排序好的，我们只需要从头遍历链表，判断当前指针，哪个链表中的值小，即赋给合并链表指针即可。使用递归就可以轻松实现。

2、代码实现

• C++:

  /*
  struct ListNode {int val;struct ListNode *next;ListNode(int x) :val(x), next(NULL) {}
  };*/
  class Solution {
  public:ListNode* Merge(ListNode* pHead1, ListNode* pHead2){//判断指针是否为空if(pHead1 == NULL){return pHead2;}else if(pHead2 == NULL){return pHead1;}ListNode* pMergedHead = NULL;if(pHead1->val < pHead2->val){pMergedHead = pHead1;pMergedHead->next = Merge(pHead1->next, pHead2);}else{pMergedHead = pHead2;pMergedHead->next = Merge(pHead1, pHead2->next);}return pMergedHead;}
  };
  

• Python:

  # -*- coding:utf-8 -*-
  # class ListNode:
  #     def __init__(self, x):
  #         self.val = x
  #         self.next = None
  class Solution:# 返回合并后列表def Merge(self, pHead1, pHead2):# write code hereif not pHead1:return pHead2if not pHead2:return pHead1pMergeHead = Noneif pHead1.val < pHead2.val:pMergeHead = pHead1pMergeHead.next = self.Merge(pHead1.next, pHead2)else:pMergeHead = pHead2pMergeHead.next = self.Merge(pHead1, pHead2.next)return pMergeHead
  

-END-

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