题目

206. Reverse Linked List

Reverse a singly linked list.

Example:

Input: 1->2->3->4->5->NULL
Output: 5->4->3->2->1->NULL

Follow up:

A linked list can be reversed either iteratively or recursively. Could you implement both?

自定义链表

为了打印链表信息，笔者组装了链表

package common;public class ListNode {public int val;public  ListNode next;public ListNode(int val) {this.val = val;}static public ListNode listNodeWithIntArray(int[] input) {ListNode head = new ListNode(0);ListNode node = head;for (int i: input) {ListNode newNode = new ListNode(i);node.next = newNode;node = node.next;}return head.next;}@Overridepublic String toString() {StringBuilder sb = new StringBuilder();ListNode node = this;while (node != null) {sb.append(node.val).append("-->");node = node.next;}return sb.append("Null").toString();}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj) {return true;}return false;}
}

1. 迭代解决（顺序思维，人类思维）

假设我们有链表1 → 2 → 3 → Ø，我们想将其更改为Ø ← 1 ← 2 ← 3。

在遍历列表时，更改当前节点的下一个指针以指向其上一个元素。由于一个节点没有对其先前节点的引用，因此必须预先存储其先前元素。在更改引用之前，您还需要另一个指针来存储下一个节点。不要忘了最后返回新的主要参考！

复杂度分析

时间复杂度：上）O （n ）。假使，假设ññ 是列表的长度，时间复杂度是上）O （n ）。

空间复杂度： O（1）O （1 ）。

package linkedlist;import common.ListNode;// https://leetcode.com/problems/reverse-linked-list/
public class ReverseLinkedList {public ListNode reverseList(ListNode head) {// check edgeif (head == null || head.next == null) {return head;}ListNode slow = head;ListNode fast = head.next;slow.next = null;ListNode temp;while (fast != null) {temp = fast.next;fast.next = slow;slow = fast;fast = temp;}return slow;}}

2. 递归解决（逆向思维，机器思维）

就是把上面的while 循环部分，改为递归实现.
递归注意先写退出条件：if (fast == null) return slow;.

package linkedlist;import common.ListNode;// https://leetcode.com/problems/reverse-linked-list/
public class ReverseLinkedList {public ListNode reverseListWithRecursive(ListNode head) {// check edgeif (head == null || head.next == null) {return head;}ListNode slow = head;ListNode fast = head.next;slow.next = null;return reverseList(fast, slow);}private ListNode reverseList(ListNode fast, ListNode slow) {if (fast == null) {return slow;}ListNode temp = fast.next;fast.next = slow;slow = fast;fast = temp;return reverseList(fast, slow);}
}

3. 递归实现（不需要辅助方法）

递归版本有些棘手，关键是向后工作。假设列表的其余部分已经被撤消，那么我该如何撤回前面的部分？假设列表为：n1 → … → nk-1 → nk → nk+1 → … → nm → Ø

假设从节点n k + 1到n m已反转，并且您在节点n k处。

n1 → … → nk-1 → nk → nk+1 ← … ← nm

我们希望n k + 1的下一个节点指向n k。

所以，

nk.next.next = nk;

要非常小心，n 1的下一个必须指向Ø。如果您忘记了这一点，则您的链表中会有一个循环。如果您使用大小为2的链表测试代码，则可能会捕获此错误。

复杂度分析

时间复杂度：上）O （n ）。假使，假设ññ 是列表的长度，时间复杂度是上）O （n ）。

空间复杂度：上）O （n ）。由于递归，额外的空间来自隐式堆栈空间。递归可以上升到ññ 水平深。

package linkedlist;import common.ListNode;// https://leetcode.com/problems/reverse-linked-list/
public class ReverseLinkedList {public ListNode reverseListWithRecursiveClean(ListNode head) {// check edgeif (head == null || head.next == null) {return head;}ListNode result = reverseListWithRecursiveClean(head.next);head.next.next = head;head.next = null;return result;}public static void main(String[] args) {ReverseLinkedList obj = new ReverseLinkedList();int[] input = {1, 2, 3, 4, 5};ListNode head = ListNode.listNodeWithIntArray(input);System.out.println("init ListNode");System.out.println(head.toString());//ListNode result = obj.reverseList(head);//ListNode result = obj.reverseListWithRecursive(head);ListNode result = obj.reverseListWithRecursiveClean(head);System.out.println("result ListNode");System.out.println(result.toString());}
}

4. 最终结果打印输出

package linkedlist;import common.ListNode;// https://leetcode.com/problems/reverse-linked-list/
public class ReverseLinkedList {public static void main(String[] args) {ReverseLinkedList obj = new ReverseLinkedList();int[] input = {1, 2, 3, 4, 5};ListNode head = ListNode.listNodeWithIntArray(input);System.out.println("init ListNode");System.out.println(head.toString());//ListNode result = obj.reverseList(head);//ListNode result = obj.reverseListWithRecursive(head);ListNode result = obj.reverseListWithRecursiveClean(head);System.out.println("result ListNode");System.out.println(result.toString());}
}

控制台输出

init ListNode
1-->2-->3-->4-->5-->Null
result ListNode
5-->4-->3-->2-->1-->Null

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