力扣第206题-反转链表

反转链表的效果示意图

要改变链表结构时,通常加入一个创建的临时头结点会更容易操作

时间复杂度:遍历2遍,2n

空间复杂度:额外创建一个栈,n

(空间创建一个数组长度最大为5000,你说这个数组是栈也可以,只要光通过一端对它进行操作就可以了)

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}*     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}*     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* reverseList(ListNode* head) {ListNode h;//临时头结点h.next = head;//利用栈stack<int>s;//创建栈for(ListNode*p=head;p!=NULL;p=p->next)//从头遍历{//入栈s.push(p->val);//将val值挨个放入栈 }for(ListNode*p=head;p!=NULL;p=p->next){//出栈p->val=s.top();s.pop();//让s.top出栈}return h.next;}
};

利用单链表的头插法进行逆置,将所有结点从后往前重新头插一遍就好了

但比上面的算法要慢一点,因为修改一两个指针的指向也要花时间的

指针p指向图中位置,将head->next断开,赋值为空,

然后利用头插,将每一个结点再重新头插到这个头结点的单链表里面

先插一个1,再插一个2,因为是头插,所以这个2就在1的前面;同理,4,3,2,1

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     struct ListNode *next;* };*/
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {if(head==NULL||head->next==NULL)//只有0(无法反转)或1(转完还是自己)个点,//直接返回(反转要至少2个数据结点以上)return head;struct ListNode h;//临时头结点h.next=NULL;//头结点为空的单链表,等会用来头插//头插需要单独一个指针把后面标记起来,以免找不到数据了//struct ListNode*p=head->next;不用初始化,while里面有struct ListNode*p;//用p记录while(head!=NULL)//后面还有结点{//头插,先绑后面,再绑前面p=head->next;//初始化//把head头插到h中head->next=h.next;// head->next=NULL,右h.next=head;//左head=p;//结点往后走}return  h.next;
}

即双指针解法

一个指针current指向头结点head,正常正向链表head的next指向后(右)边下一个结点

现在要反转,就是说head的next要反过来指向前(左)边,即head成了最后一个结点指向空

则需要另一个指针pre,定义pre为cur指针结点的前一个位置的指针,方便让cur从指向后一位的方向改成指向前一位,所以pre定义在cur头结点的前面

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}*     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}*     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* reverseList(ListNode* head) {ListNode* temp; // 保存cur的下一个节点ListNode* cur = head;//初始化,cur指向头结点ListNode* pre = NULL;//初始化,//pre在cur的前一个,方便反转操作cur->next = pre;为空是cur第一次反转后就从头结点变成尾结点了while(cur)//cur!=NULL为循环终止条件 {temp = cur->next;  // 保存一下 cur的下一个节点,绑住后面,因为接下来要改变cur->nextcur->next = pre; // 翻转操作// 更新pre 和 cur指针pre = cur;//pre先向后走移动,将2边连接住//同时,若先移动cur,即cur = temp;那么此时cur的值已经改变了,//就不能 pre = cur向后移动了,那么pre就不能移动到cur当初的位置了cur = temp;//cur再向后走}//出循环遍历则cur==NULL,此时pre指向反转完的新头结点,原尾结点return pre;//返回头结点}
};

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}*     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}*     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* reverse(ListNode* pre,ListNode* cur)//反转链表函数{if(cur == NULL)//循环终止条件,这里是递归终止条件return pre;ListNode* temp = cur->next;//暂存后面cur->next = pre;//反转方向// 可以和双指针法的代码进行对比,如下递归的写法,其实就是做了这两步// pre = cur;// cur = temp;//向后移动在双指针里面是一层循环,在递归里面是进入下一层递归//下一层递归里面参数pre = cur;cur = temp;所以把(cur,temp)参数传进去return reverse(cur,temp);//reverse(pre,cur)的实参}ListNode* reverseList(ListNode* head)//力扣给的主函数,里面光调用反转函数就好了{// 和双指针法初始化是一样的逻辑// ListNode* cur = head;// ListNode* pre = NULL;return reverse(NULL, head);//reverse(pre,cur)的实参}
};

上面两第二个图片的运行结果是错的

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