leetcode206：反转链表

示例:

输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL

进阶:
你可以迭代或递归地反转链表。你能否用两种方法解决这道题？

附leetcode地址：leetcode

方法一：遍历

先遍历到尾部
在遍历过程中让节点新增属性 pre 使单向链表变成双向链表
遍历到尾部时开始指向反转并删除节点的 pre 属性

边界条件：

在头部时，节点的 pre 属性为 null
到尾部时，节点的 next 属性为 null

function reverseList(head) {
    // 链表只有一个元素时
    if( head.next === null ) return head;
    // 否则
    let current = head.next,
        preNode = head;
    // 链表反向后原来的头就变成尾了
    preNode.pre = null; // 相当于 head.pre = null;
    while( current.next ){
        current.pre = preNode;  // 建立反向联系
        // 指针后移
        preNode = current;
        current = current.next;
    }
    current.pre = preNode;  // 建立最后一个元素和倒数第二个元素的联系

    // 至此，一个双向链表已经完成了
    // 然后就要开始往前遍历了
    while( current.pre ){
        // 指向反向
        current.next = current.pre;
        // 使"先指针"和"后指针"都指向当前对象
        preNode = current;
        // "先指针"前移
        current = current.pre;
        // 将初始从前向后遍历时新增的属性删掉
        delete preNode.pre;
    }
    // 修正原链表第一个元素的指向
    current.next = current.pre;
    delete current.pre;
}

方法二：递归

每次只对一个元素进行操作，如果当前元素的后一项不为空，则递归调用本函数，传入的值为当前元素的后一项
在每次递归形成的作用域中使后面的元素指向当前元素，当前元素指向空

边界条件：

当传入参数的属性 next 为 null时，说明这个元素是链表的最后一个元素

function reverseList(node) {  // 传入链表的头结点
    if( node.next === null ) {
        /*
        * 能走到这里的有只有两种情况：
        *   1.链表只有一个元素
        *   2.链表不止一个元素同时已经遍历到链表的最后一个元素了
        * */
        return node;
    } else{
        const nextNode = reverseList(node.next);
        nextNode.next = node;
        node.next = null;   // 如果不是原链表的第一个元素，则会在上一次递归的作用域中被修改
        return node;
    }
}

测试代码：

function CreateNode(val){
    this.val = val;
    this.next = null;
}

function CreateList(...nodes){
    this.head = nodes[0];
    this.length = nodes.length;
    for( var i = 0; i < nodes.length - 1; i++ ){
        if( nodes[i+1] ){
            nodes[i].next = nodes[i+1];
        }
    }
}

function reverseList(head){
    // 选择上面所示的任意一个翻转链表的函数
}

const node1 = new CreateNode(1);
const node2 = new CreateNode(2);
const node3 = new CreateNode(3);
const node4 = new CreateNode(4);
const node5 = new CreateNode(5);
const list = new CreateList(node1, node2, node3, node4, node5);
console.log(node1);
reverseList(node1);
console.log(node5);

解法一：迭代法

解题思路： 将单链表中的每个节点的后继指针指向它的前驱节点即可

画图实现： 画图帮助理解一下

确定边界条件： 当链表为 null 或链表中仅有一个节点时，不需要反转

代码实现：

var reverseList = function(head) {
    if(!head || !head.next) return head
    var prev = null, curr = head
    while(curr) {
        // 用于临时存储 curr 后继节点
        var next = curr.next
        // 反转 curr 的后继指针
        curr.next = prev
        // 变更prev、curr 
        // 待反转节点指向下一个节点 
        prev = curr
        curr = next
    }
    head = prev
    return head
};

时间复杂度：O(n)

空间复杂度：O(1)

解法二：尾递归法

解题思路： 从头节点开始，递归反转它的每一个节点，直到 null ，思路和解法一类似

代码实现：

var reverseList = function(head) {
    if(!head || !head.next) return head
    head = reverse(null, head)
    return head
};

var reverse = function(prev, curr) {
    if(!curr) return prev
    var next = curr.next
    curr.next = prev
    return reverse(curr, next)
};

时间复杂度：O(n)

空间复杂度：O(n)

解法三：递归法

解题思路： 不断递归反转当前节点 head 的后继节点 next

画图实现： 画图帮助理解一下

代码实现：

var reverseList = function(head) {
    if(!head || !head.next) return head
    var next = head.next
    // 递归反转
    var reverseHead = reverseList(next)
    // 变更指针
    next.next = head
    head.next = null
    return reverseHead
};

时间复杂度：O(n)

空间复杂度：O(n)

leetcode

思路

反转链表，即是如下操作：

准备三个指针：pLeft、pMid和pRight，分别先指向链表的前三个节点，如下

接着，我们只需让pLeft的next指向null,pMid的next指向pLeft,pRight的next指向pMid,并且依次将三个指针同时向前移动，边移动边调整三个指针的next指向，直到pRight为null时，此时pMid为链表的最后一个结点，然后让pMid的next指向pLeft，如下：

而pMid也就是反转后链表的头结点，最终将pMid返回即可。

代码

/*function ListNode(x){
    this.val = x;
    this.next = null;
}*/
function ReverseList(pHead) {
  if (!pHead) {
    return null
  }
  // 如果传入的链表只有一个元素，那就将原链表返回
  if (!pHead.next) {
    return pHead
  }
  // 准备三个指针
  let pLeft = pHead;
  let pMid = pHead.next;
  let pRight = pMid.next;

  pLeft.next = null
  while (pRight) {
    pMid.next = pLeft;
    // 依次向前移动三个指针
    pLeft = pMid
    pMid = pRight
    pRight = pRight.next
  }
  pMid.next = pLeft
  return pMid
}

1 递归甩锅

function reverse_digui(head) {    
  if(!head)  return null     
  if(!head.next)  return head     
      
  const new_head = reverse_digui(head.next) // 先让 head.next 进行反转    
  head.next.next = head  // 反转完成后， head.next 是新链表的尾节点， 再连接上 head    
  head.next = null  // head 成为新链表的尾节点  
  return new_head  // 返回新链表的首节点
}

2 迭代法 // 当前节点指向上一个节点

const reverse_link3 = (head) => {
  let pre_node = null
  let curr_node = head
  while (curr_node) {
    const next_node = curr_node.next // 保存下个节点

    curr_node.next = pre_node // 当前节点指向上一个节点

    // 指针向后滑动
    pre_node = curr_node
    curr_node = next_node
  }

  return pre_node
}

头插法
var reverseList = function (head) {
if (!head) return head;
let p = head.next, L = head, temp;
L.next = null;
while (p) {
temp = p;
p = p.next;
temp.next = L;
L = temp;
}
return L;
};

// nb

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leetcode206：反转链表 #14

解法一：迭代法

解法二：尾递归法

解法三：递归法

思路

代码

1 递归甩锅

2 迭代法 // 当前节点指向上一个节点

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leetcode206：反转链表 #14

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hh-cheng commented on Apr 11, 2020

sisterAn commented on Apr 11, 2020

解法一：迭代法

解法二：尾递归法

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NLRX-WJC commented on Apr 21, 2020

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Been101 commented on Jul 15, 2020

1 递归甩锅

2 迭代法 // 当前节点指向上一个节点

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RobinZhao00 commented on May 25, 2022

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