0.目录

1.循环控制

2.Java代码实现

• 2.1 创建链表和递归反转实现
• 2.2 循环反转思路
• 2.3 链表反转的实现
• 2.4 测试用例
• 2.5 循环控制-创建链表

1.循环控制

循环书写方法：

• 定义循环不变式，并在循环体每次结束后保持循环不变式
• 先一般 ，后特殊
• 每次 必须 向前推进循环不变式中涉及的变量值
• 每次推进的规模必须为 1

循环不表示（loop invariant）：是一句断言定义各变量所满足的条件

2.Java代码实现

2.1 创建链表和递归反转实现

前面已经写过递归的版本了，传送门：
递归控制-链表反转

本篇结点和创建链表的实现同前文 递归控制-创建链表

2.2 循环反转思路

1.先考虑循环中的某一个情况——循环到3时，应该要实现哪些操作？

2.此时应该要把3 → 4的指针改为3 → 2，而4作为剩下的第一个结点。
为了实现这一功能，加入两个指针newHead（指向反转成功的链表）和curHead（指向还没有反转的链表）：

3.所以每一次循环做的操作就是跟随两个指针往后移：

4.总体来看就是用两个指针从头循环到尾一步步地反转链表：

2.3 链表反转的实现

依据反转思路实现循环代码即可。

    public Node reverseLinkedList(Node head) {Node newHead = null;Node curHead = head;// Loop invariant:// newHead points to the linked list already reversed.// curHead points to the linked list not yet reversed.while (curHead != null) {// Loop invariant holds.Node next = curHead.getNext();curHead.setNext(newHead);newHead = curHead;curHead = next;// Loop invariant holds.}// Loop invariant holds.return newHead;}

ps：不需要在开头处理：if(head = null)，程序也能够很好的处理特殊情况。

验证在循环最后一步时程序的正确性：

        while (curHead != null) {// Loop invariant holds.Node next = curHead.getNext();    // next = nullcurHead.setNext(newHead);         // curHead.next reversednewHead = curHead;                // newHead points to lastcurHead = next;                   // curHead = null// Loop invariant holds.}

2.4 测试用例

测试程序是否正确运行（采用之前递归实现的测试用例）：

    public static void main(String[] args) {LinkedListCreator creator = new LinkedListCreator();LinkedListReverser reverser = new LinkedListReverser();Node.printLinkedList(reverser.reverseLinkedList(creator.createLinkedList(new ArrayList<>())));Node.printLinkedList(reverser.reverseLinkedList(creator.createLinkedList(Arrays.asList(1))));Node.printLinkedList(reverser.reverseLinkedList(creator.createLinkedList(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5))));}

运行结果为

main所在java文件全部代码：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;import interview.common.Node;
import interview.recursion.LinkedListCreator;public class LinkedListReverser {public Node reverseLinkedList(Node head) {Node newHead = null;Node curHead = head;// Loop invariant:// newHead points to the linked list already reversed.// curHead points to the linked list not yet reversed.while (curHead != null) {// Loop invariant holds.Node next = curHead.getNext();curHead.setNext(newHead);newHead = curHead;curHead = next;// Loop invariant holds.}// Loop invariant holds.return newHead;}public static void main(String[] args) {LinkedListCreator creator = new LinkedListCreator();interview.recursion.LinkedListReverser reverser = new interview.recursion.LinkedListReverser();Node.printLinkedList(reverser.reverseLinkedList(creator.createLinkedList(new ArrayList<>())));Node.printLinkedList(reverser.reverseLinkedList(creator.createLinkedList(Arrays.asList(1))));Node.printLinkedList(reverser.reverseLinkedList(creator.createLinkedList(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5))));}
}

2.5 循环控制-创建链表

最后再把创建链表的递归实现也改为循环实现：

    public Node createLargeLinkedList(int size) {Node prev = null;Node head = null;for (int i = 1; i <= size; i++) {Node node = new Node(i);if (prev != null) {prev.setNext(node);} else {head = node;}prev = node;}return head;}

测试一下：

    public static void main(String[] args) {LinkedListCreator creator = new LinkedListCreator();interview.recursion.LinkedListReverser reverser = new interview.recursion.LinkedListReverser();Node.printLinkedList(reverser.reverseLinkedList(creator.createLinkedList(new ArrayList<>())));Node.printLinkedList(reverser.reverseLinkedList(creator.createLinkedList(Arrays.asList(1))));Node.printLinkedList(reverser.reverseLinkedList(creator.createLinkedList(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5))));Node.printLinkedList(reverser.reverseLinkedList(creator.createLargeLinkedList(100)));}

运行结果：