反转链表算法很经典了,我们面试也经常会遇到。
大致的话会分为两种解法:一种是迭代 一种是递归
一、迭代法
public ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode pre = null, cur = head, tmp = null;
while (cur != null) {
//存储下一个节点地址
tmp = cur.next;
//把当前节点指向上个节点
cur.next = pre;
//两个节点分别往前挪
//上一个节点往前挪
pre = cur;
//当前节点往前拖
cur = tmp;
}
return pre;
}
主要思路就是
先创建pre
节点为null
,cur
节点指向链表的头结点head
,tmp
为临时变量用于存储当前节点的下个节点。
然后先tmp将当前节点的next节点存储后,将cur节点反转,指向pre节点。
while
第一次循环时我们完成了第一个反转,就是将cur
(也就是头结点)指向了pre
(上个节点为null
)。
随后我们将cur
和pre
向后移动,因为之前我们用tmp
存储了cur
的下一个结点,所以我们需要将cur
的值先赋值给pre
,然后再将tmp
(下个要反转的结点)赋值给cur
(如果不先赋值pre
,cur
就被tmp
覆盖了,你懂的~)
如图所示
这样我们
whlie
循环介绍结束以后,以当前节点cur
为条件,当cur
移动到尾结点的后一个,也就是为null
时,这时上个节点pre
正好指向链表最后一个节点,我们也完成了链表的反转,此时的头结点就是pre
,直接返回。
我们也可以稍稍改造一下 省略掉tmp
变量,以head
(当前节点)来替代
如下:
public ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode pre = null, cur = head;
while (cur != null) {
//直接把下个节点指向头结点完成反转
head = head.next;
//把当前节点(cur是之前的头结点)指向上个节点 与之前一样
cur.next = pre;
//两个节点分别往前挪
//上一个节点往前挪
pre = cur;
//当前节点往前拖 由于头结点已经指向了下一个结点 直接挪动即可
cur = head;
//每次循环完毕之后 head就指向下个节点
}
return pre;
}
二、递归法
一般来说,递归解决问题的代码总是精简的
,但是思路却很难想得通
,我们要做的不仅仅是去演算别人写出的算法,而是要总结出递归的思路
,以便应对每个有规律问题的递归解答方式。
先列举下阶乘的递归写法:
int factorial(int n) {
if (n == 1) return 1;
return n * factorial(n - 1);
}
阶乘想必大家见识的多了,求n!有很多种解法,最直接的莫过于循环乘积。
上面的是阶乘的递归写法,我们可以看到,递归总是有一个出口---防止代码进行无限循环
。
递归的思想首先是假设
,求n!
的时候我们假设已经算完了1*2*3...*(n-1)
我们甚至可以这么写:
int factorial(int n) {
if (n == 1) return 1;
return n * (n - 1) * factorial(n - 2);
}
这个思路也就是我们假设已经算完了1*2*3...*(n-2)
所以递归思想有先决的两个条件 1.假设
2.出口
然后就是核心逻辑,调用自身。
我们来看反转链表的问题:
首先我们有一个1->2->3->4->5->null的链表,想将它反转成5->4->3->2->1->null。如下图所示:
1.假设
我们按照阶乘的思路假设,假设除了头结点head(也就是1),后面都反转好了。也就是:
代码就为:ListNode newHead = reverseList(head.next);
意思就是我们把1的下个 2传进去 期望返回上面图中的样子。
此时的1在干啥?它也在:
1(也就是head)是始终都指向2的。
但是通过我们的假设2345都叛变了,变成了下面的样子:
此时要做什么?就是将1(head)节点和2节点之间弄好:
也就是
//把1的next节点的next指向自身
head.next.next = head;
然后我们发现1仍然指向2(嗯,1很忠贞鉴定不移),我们最终要反转成图1的样子,也就需要增加:
head.next = null;
就变成如下的样子:
我们发现已经反转成了想要的模样。
此时需要一个返回值,返回什么,是head吗?还是newHead?
我们肯定要返回反转后链表的头结点,也就是我们假设后的返回值,即
newHead
。
2.出口
情况1:肯定就是我们的head是一个空 那么我们返回null就可以了。
if (head == null) return null;
情况2:反转链表起码两个才有意义,如果当前链表只有一个head呢?那我们返回head就可以了
if (head.next == null) return head;
总结以上情况,代码如下:
public ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) return head;
ListNode newHead = reverseList(head.next);
head.next.next = head;
head.next = null;
return newHead;
}
这就是反转链表的递归解法。
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