题目描述

输入一个链表,反转链表后,输出新链表的表头。

输入

{1,2,3,4,5}

返回值

{5,4,3,2,1}

解题

初拿到这题,很容易联想到反转系列用java的api中提供了几个类似的api如Collections.reverse()和StringBuilder.reverse()。他们提供了直接对集合、字符串的反转api。需要的就是根据链表构建集合,再将集合反转,反转后再重新构建链表指向关系。代码如下:

public static ListNode reverseByList(ListNode head) {        //方法先判断入参        if (head == null) {            return null;        }        //只有一个元素的直接返回        if (head.next == null) {            return head;        }        List  list=new ArrayList<>();        while(head!=null){            list.add(head);            head=head.next;        }        //直接使用Collections的reverse反转        Collections.reverse(list);        // 反转后重建指向关系        for(int i=0;i

上面的方法确实能解决问题,但是一般出到这题,考的不会是你的api的熟练程度,面试官一般会要求你自己实现反转过程。对于集合的反转,自己实现的通用算法是index为i的和index为size-1-i的元素位置进行对调进行实现。集合原理图如下:




java 单链表反转图例 java链表的反转_java 单链表反转图例


集合反转代码实现如下:

public static void reverseList(List list){         // 如果只有0或者1个元素,不需要做处理         if(list.size()<=1){             return;         }         int size=list.size();         int half=(size-1)>>1;      //从中号位遍历到0号位,将i位与size-1-i位进行互换实现集合的反转         for(int i=half;i>=0;i--){             ListNode temp=list.get(size-1-i);             list.set(size-1-i,list.get(i));             list.set(i,temp);         }     }

对于链表反转,上面链表反转思路是转为集合,对集合进行互换位置反转,然后再重建指针指向。还有一种只针对链表反转更有效的方式,即直接改变指针指向即可。用一个pre保持指向之前的节点的指针,用一个current指针指向当前遍历节点。直接改变当前指针的指向,由指向下一个节点改造为指向前面的节点。原理图如下:


java 单链表反转图例 java链表的反转_链表_02


代码实现如下:

public static ListNode reverseLinkNode(ListNode head) {          //方法先判断入参          if (head == null) {              return null;          }          //只有一个元素的直接返回          if (head.next == null) {              return head;          }      // 用于保持之前的指针,便于current指向          ListNode pre = null;          ListNode current = head;          //temp用于保持当前节点的下一个节点的指针,使得遍历继续          ListNode temp;          while (current != null) {              temp = current.next;              current.next = pre;              pre = current;              current = temp;          }          //因为循环终止条件是到最后current为null了,链表的头节点应该是pre,即最后一个非空节点          return pre;      }

还有没有其他思路?在集合反转的时候除了交换对称位置的元素,如果想到 stack 的 FILO 特性,也很方面的使用 stack 进行反转集合,但是要额外使用一个n大小的栈空间。时间复杂度都是O(n)。java中需要用栈可以用LinkedList实现。

总结

对于链表反转主要两种思路:

一个是直接改变链表节点指针实现,即原先指向下一个节点的指针改为指向前一个节点,这种时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1),一次遍历完成,效率较高。

另一种即将链表转为集合,可以用Java的Collections.reverse()直接反转或者用交换头尾元素的思路或者利用LinkedList的 FILO特性用分别用addLast与pollLast方法进行添加和删除,反转集合后重建指针指向,这类思路,时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(n)(因为创建新的列表需要空间,栈也同样需要),针对链表反转总体效率不如第一种。

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