Reverse Linked List

原题链接Reverse Linked List

逆序一个链表

首先是一个比较容易理解的方法，假设链表为A->B->C->D->E->F

通常在解决与链表有关的额问题时会预设置一个头节点，

设置方法为

ListNode* header = new ListNode(-1);
header->next = head; //head是链表的第一个节点

注：以下将head称为链表的首节点，header称为链表的头节点

这种方法有以下几个好处

设置后链表的首节点(head)的前驱节点不再是nullptr，方便更改链表的首节点
可用于解决链表首节点是空节点的情况
可通过header->next作为最后的结果返回

不过第一种解决方法不需要将头节点(header)的后驱节点设置为首节点(head)，作为一般性情况，刚开始的结果链表是空，所以

header->next = nullptr;

获得逆序链表的方法，依次遍历原始链表，每遇到一个节点，就将其插入到header和header->next之间

以A->B->C->D->E->F链表为例

初始时链表为header, nullptr
遇到节点A时header, A, nullptr
遇到节点B时header, B, A, nullptr
遇到节点C时header, C, B, A, nullptr
…
遇到节点F时header, F, E, D, C, B, A, nullptr

代码比较容易

/*** 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* header = new ListNode(-1);ListNode* cur = head;while(cur){//将cur插入到header和header->next之间ListNode* next = cur->next;cur->next = header->next;header->next = cur;cur = next;}head = header->next;delete header;return head;}
};

当然了，这种方法多少显得有些笨拙，第二种方法看起来就有点，唔，高端

其实可以直接遍历的时候逆序，而不是以插入为主要操作，所以最开始头节点的后驱节点设置成首节点即可

header->next = head; //head是链表第一个节点

此时的链表大概是这个样子

header->A->B->C->D->E->F->nullptr

逆序的思路是，一个一个逆序，即先逆序两个，再逆序三个，…，直到逆序所有节点

逆序两个，即逆序A->B

仅仅是交换位置嘛~额，换个角度看，实际上是将B提到header的后面，此时变为

header->B->A->C->D->E->F->nullptr

逆序三个，即逆序A->B->C

在上一步的基础上，把C提到header的后面，此时变为

header->C->B->A->D->E->F->nullptr

啦啦啦~实际上就是依次将遍历到的节点放在header的后面。其实就是小考虑一小部分，最后由部分到整体(算法思想叫啥来着?)

因为逆序后原链表的首节点(head)变为最后一个节点，所以实际上是将head的下一个节点提到header的后面(注意head->next一直在变)

代码如下

/*** 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* header = new ListNode(-1);header->next = head;ListNode* cur = head;while(cur && cur->next){ListNode* next = cur->next;cur->next = next->next;//将next节点插入到header和header->next之间next->next = header->next;header->next = next;}head = header->next;delete header;return head;}
};

Reverse Linked List II

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仍然是逆序，但是只逆序第m个节点到第n个节点之间(包括m和n)的节点

所以说上面高端的做法这里就显得比较简洁，不过还是先用第一种方法试一下

首先找到第m-1个节点作为header，然后将遍历到的节点依次插入到header和header->next之间

所以就存在两种情况，一种是在[m, n]范围内的节点，另一种不是

如果节点在[m, n]范围内，就将该节点插入到header和header->next之间
如果节点不在[m, n]范围内，就将节点追加到链表末尾

代码如下

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int m, int n) {ListNode* header = new ListNode(-1);ListNode* cur = head;ListNode* prev = header;ListNode* reverseHeader = nullptr;int count = 1;while(cur){//在[m, n]之间，prev作为header，将遍历到的节点插入到header和header->next之间//在这个过程中需要保存第m个节点，因为在离开[m, n]区域后，之前第m个节点需要作为prev的新值if(count >= m && count <= n){if(count == m)reverseHeader = cur;ListNode* next = cur->next;cur->next = prev->next;prev->next = cur;cur = next;if(count == n)prev = reverseHeader;}//追加到末尾，不要忘记将prev->next置为nullptrelse{prev->next = cur;prev = cur;cur = cur->next;prev->next = nullptr;}++count;}head = header->next;delete header;return head;}
};

额，终于发现这种方法的不足了(只要从代码长度看就不咋地)

应用第二种方法，原链表中直接逆序，但只需要逆序[m, n]范围内的元素

那么，可以先找到第m个节点，逆序n-m次即可

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int m, int n) {ListNode* header = new ListNode(-1);header->next = head;n -= m;//prev是第m-1个节点ListNode* prev = header;while(--m)prev = prev->next;//cur是第m个节点ListNode* cur = prev->next;//n已经变为n-mwhile(n--){//prev是第m-1个节点，也是逆序节点集的header节点ListNode* next = cur->next;cur->next = next->next;next->next = prev->next;prev->next = next;}head = header->next;delete header;return head;}
};

这两道题主要是逆序链表问题，对于逆序节点可以依次将遇到的节点提到前面(方法二)，这种方法比较高效，代码也少:)

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