链表训练3：如何优雅着反转单链表

链表专题 0 490

【题目描述】

反转单链表。例如链表为：

1->2->3->4

反转后为

4->3->2->1

【要求】

如果链表的长度为 N, 时间复杂度达到 O(N), 额外空间复杂度达到 O(1)

【解答】

方法1

这道题还是挺简单的，当我们在反转一个节点的时候，把一个节点的后驱改为指向它前驱就可以了。这里需要注意的点就是，当你把当前节点的后驱指向前驱的时候，这个时候链表会被截断，也就是说后面的节点和当前节点分开了，所以我们需要一个变量来保存当前节点的后驱，以访丢失。

具体代码如下：

代码如下

//节点
class Node{
    public int value;
    public Node next;
    public Node(int data) {
        this.value = data;
    }
}

    //反转单链表
    public static Node reverseList(Node head) {
        Node next = null;//指向当前节点的后驱
        Node pre = null;//指向当前节点的前驱
        while (head != null) {
            next = head.next;
            //当前节点的后驱指向前驱
            head.next = pre;
            pre = head;
            //处理下一个节点
            head = next;
        }
        return pre;

方法二

这道题也可以用递归来做，假设方法 reverse() 的功能是将单链表进行逆转。采用递归的方法时，我们可以不断着对子链表进行递归。例如对于如下的链表：

我们对子链表 2->3->4 进行递归，即
Node newList = reverse(head.next)。递归之后的结果如下：

逆转之后子链表 2->3->变为了 4->3->2。
注意，我刚才假设 reverse() 的功能就是对链表进行逆转。不过此时节点 1 仍然是指向节点 2 的。这个时候，我们再把节点1 和 2逆转一下，然后 1 的下一个节点指向 null 就可以了。如图：

递归的结束条件就是：当子链表只有一个节点，或者为 null 时，递归结束。代码如下：

    //用递归的方法反转链表
    public static Node reverseList2(Node head){
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        //递归反转子lian链表
        Node newList = reverseList2(head.next);
        //第三张图
        head.next.next = head;
        head.next = null;
        return newList;
    }

问题拓展

题目：反转部分链表节点

【题目描述】

题目：给定一个单向链表的头结点head,以及两个整数from和to ,在单项链表上把第from个节点和第to个节点这一部分进行反转

列如：
1->2->3->4->5->null,from=2,to=4

结果：1->4->3->2->5->null

列如：

1->2->3->null from=1,to=3

结果为3->2->1->null

【要求】

1、如果链表长度为N，时间复杂度要求为O（N),额外空间复杂度要求为O（1）

2、如果不满足1<=from<=to<=N,则不调整

【解答】

可以自己动手做一下或者想一下，我这里直接给出答案了

    public static Node reversePart(Node head, int from, int to) {
        int len = 0;//记录链表的长度
        Node node1 = head;
        Node fPre = null;//指向第 from-1个节点
        Node tPos = null;//指向第 to + 1个节点
        while (node1 != null) {
            len++;
            if(len == from - 1)
                fPre = node1;
            if(len == to + 1)
                tPos = node1;
            node1 = node1.next;
        }
        //判断给定的值是否合理
        if(from > to || from < 1 || to > len)
            return head;
        //把from-to这部分链表进行反转
        //node1指向部分链表的第一个节点
        node1 = fPre == null ? head : fPre.next;
        Node cur = node1.next;//cur指向当前要处理的节点
        node1.next = tPos;//先把第一个节点给反转处理了
        Node next = null;
        while (cur != tPos) {
            next = cur.next;//保存当前节点的下一个节点
            cur.next = node1;
            node1 = cur;
            cur = next;
        }
        if (fPre != null) {
            fPre.next = node1;
            return head;
        }
        return node1;
    }

另外，链表反转这道题一定要掌握递归版本的，因为递归版本是最不容易出错的，这道题的考察频率也是挺高的

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【要求】

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