题目描述
定义一个函数,输入一个链表的头结点,反转该链表并输出反转后链表的头结点。
思考题:
请同时实现迭代版本和递归版本。
数据范围
链表长度 [0,30]。
样例
输入:1->2->3->4->5->NULL
输出:5->4->3->2->1->NULL
思路阐述及口诀
(链表操作,迭代) O(n)
翻转即将所有节点的next指针指向前驱节点。
由于是单链表,我们在迭代时不能直接找到前驱节点,所以我们需要一个额外的指针保存前驱节点。
同时在改变当前节点的next指针前,不要忘记保存它的后继节点。
空间复杂度分析:遍历时只有3个额外变量,所以额外的空间复杂度是 O(1)。
时间复杂度分析:只遍历一次链表,时间复杂度是 O(n)。
算法1:链表操作,迭代 :O(n)
翻转即将所有节点的next指针指向前驱节点。
由于是单链表,我们在迭代时不能直接找到前驱节点,所以我们需要一个额外的指针保存前驱节点。
同时在改变当前节点的next指针前,不要忘记保存它的后继节点。
空间复杂度分析:遍历时只有3个额外变量,所以额外的空间复杂度是 O(1)。
时间复杂度分析:只遍历一次链表,时间复杂度是 O(n)。
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
if(head==null||head.next==null)
return head;
ListNode a=head,b=a.next; //类似于斐波那契数列
while(b!=null) //b指针在前
{
ListNode c=b.next;
b.next=a;
a=b;
b=c;
}
head.next=null;
return a;
}
}
算法2:递归版本
(链表操作,递归) O(n)
首先我们先考虑 reverseList 函数能做什么,它可以翻转一个链表,并返回新链表的头节点,也就是原链表的尾节点。
所以我们可以先递归处理 reverseList(head->next),这样我们可以将以head->next为头节点的链表翻转,并得到原链表的尾节点tail,此时head->next是新链表的尾节点,我们令它的next指针指向head,并将head->next指向空即可将整个链表翻转,且新链表的头节点是tail。
空间复杂度分析:总共递归 nn 层,系统栈的空间复杂度是 O(n),所以总共需要额外 O(n) 的空间。
时间复杂度分析:链表中每个节点只被遍历一次,所以时间复杂度是 O(n)。
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
//(2)递归:
if(head==null||head.next==null)
return head;
ListNode tail=reverseList(head.next);
head.next.next=head;
head.next=null;
return tail;
}
}
算法3:投机取巧法:只要值颠倒就行
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
//(3)只要值颠倒就行: //leetcode可过
ListNode res = null;
for (ListNode x = head; x != null; x = x.next) {
res = new ListNode(x.val,res);
}
return res;
}
}