【LeetCode】206. 反转链表(简单)——代码随想录算法训练营Day03

题目链接:206. 反转链表

题目描述

给你单链表的头节点 head ,请你反转链表,并返回反转后的链表。

示例 1:

输入:head = [1,2,3,4,5]
输出:[5,4,3,2,1]

示例 2:

输入:head = [1,2]
输出:[2,1]

示例 3:

输入:head = []
输出:[]


提示:

链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000

文章讲解:代码随想录

视频讲解:帮你拿下反转链表 | LeetCode:206.反转链表 | 双指针法 | 递归法_哔哩哔哩_bilibili

题解1:双指针

思路:一个指针指向当前节点,另一个指针指向上一个节点,用一个变量存储下个节点的位置,遍历链表的过程中反转链表。

/*** Definition for singly-linked list.* function ListNode(val, next) {*     this.val = (val===undefined ? 0 : val)*     this.next = (next===undefined ? null : next)* }*/
/*** @param {ListNode} head* @return {ListNode}*/
var reverseList = function(head) {let pre = null, cur = head; // cur 指向当前节点,pre 指向上一个节点while (cur) {const temp = cur.next; // 临时存储下个节点位置cur.next = pre; // 反转当前节点pre = cur; // 更新 precur = temp; // 更新 cur}return pre; // pre 即为反转后链表的头节点
};

分析:遍历一次链表,时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(1)。

题解2:双指针递归

思路:使用双指针法的思路,从左到右一边遍历一边反转链表。反转当前节点和上一个节点,再递归的反转下一个节点。

递归解析:

  • 函数功能:传入上一个节点和当前节点,反转整个链表。
  • 结束条件:当前节点指向 null,即已反转整个链表。
  • 递归关系:反转当前节点和上一个节点,继续递归的反转当前节点和下一个节点,即可反转整个链表。
/*** Definition for singly-linked list.* function ListNode(val, next) {*     this.val = (val===undefined ? 0 : val)*     this.next = (next===undefined ? null : next)* }*/
/*** @param {ListNode} head* @return {ListNode}*/
var reverseList = function(head) {const reverse = function(pre, cur) {// cur 指向当前节点,pre 指向上一个节点// cur 为空时,递归结束,返回 pre 为头节点if (cur === null) {return pre;}// cur 不为空时,执行反转操作const temp = cur.next; // 临时存储下个节点位置cur.next = pre; // 反转当前节点return reverse(cur, temp); // 执行函数反转链表的剩余部分};return reverse(null, head);
};

分析:递归的遍历了一次整个链表,同时调用了 n 层栈空间,时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(n)。

题解3:暴力递归

思路:当链表为空链表或只有1个元素时,反转后的链表即为它本身。链表元素大于1个时,需要反转第1个元素和剩余部分反转后的链表的最后一个元素(即反转前链表的第2个元素)。

递归解析:

  • 函数功能:传入链表头节点,返回反转后的链表。
  • 结束条件:链表为空链表或只有1个元素,返回这个链表的头节点。
  • 递归关系:反转一个链表,先反转第2个节点即之后的部分(即除头节点外的部分),再反转头节点和剩余部分链表反转后的尾节点(即第2个节点),即可完成链表反转。
/*** Definition for singly-linked list.* function ListNode(val, next) {*     this.val = (val===undefined ? 0 : val)*     this.next = (next===undefined ? null : next)* }*/
/*** @param {ListNode} head* @return {ListNode}*/
var reverseList = function(head) {// 如果链表为空链表(即 head 指向 null)或只有一个元素,返回 headif (head === null || head.next === null) {return head;}// 递归反转第1个节点后的剩余链表const start = reverseList(head.next); // start 为反转后的链表的头节点// 反转第1个节点和第2个节点,第2个节点即反转后的链表的尾节点head.next.next = head;head.next = null;return start;
};

分析:递归的遍历了一次整个链表,同时调用了 n 层栈空间,时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(n)。

收获

1. 学会了反转链表的多种方法,本质上是用双指针的思想,用两个指针分别指向当前元素和上一个元素,再使用临时变量存储下一个元素的位置。

2. 学会了使用递归的思想解决问题,题解2和题解3都是使用的递归的思想。区别在于题解2的思路是在正向的遍历链表的过程中同时反转链表,而题解3的思路是先遍历到链表尾,遍历途中在递归栈中存储每个节点的信息,再从链表尾部开始向头部反转链表。

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