Python编程题44--反转链表

题目

给定一个单链表的头节点 head ，请实现反转链表，并返回反转后的链表。

例如：

原链表转换为列表：[1, 2, 3, 4, 5]
最终的链表转换为列表：[5, 4, 3, 2, 1]

原链表转换为列表：[1, 2]
最终的链表转换为列表：[2, 1]

原链表转换为列表：[]
最终的链表转换为列表：[]

已知 链表节点的定义、链表与列表相互转换 的代码如下：

class ListNode:  # 单链表
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val  # 链表节点上存储的元素
        self.next = next  # 指向下一个链表节点


def list_to_list_node(numbers):  # 将列表转换为单向链表，并返回链表的头节点
    dummy_head = ListNode(0)
    pre = dummy_head
    for number in numbers:
        pre.next = ListNode(number)
        pre = pre.next
    pre = dummy_head.next
    return pre


def list_node_to_list(node):  # 将单向链表转换为列表
    result = []
    while node:
        result.append(node.val)
        node = node.next
    return result

实现思路

• 设置两个指针：cur、pre，分别指向当前节点和前一个节点，cur默认指向链表头节点head，pre默认为None
• 当 cur 非空时进行循环，我们要实现链表的反转，只需要在每次循环过程中让 cur 指向 pre ，这样操作下来就能让当前节点指向其前一个节点
• 循环结束后得到的就是反转后的链表，注意此时 pre 指向原链表中的最后一个节点，我们只需要把 pre 返回即可

代码实现--迭代

class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        cur = head  # 当前节点
        pre = None  # 前一个节点
        while cur is not None:
            tmp_node = cur.next  # 临时保存当前节点的下一个节点 cur.next , 下一步要改变 cur.next
            cur.next = pre  # 反转, 当前节点通过 next 指向前一个节点
            pre = cur  # 将前一个节点变为当前节点
            cur = tmp_node  # 将当前节点变为保存的临时节点
        return pre

上面代码中使用了一个中间变量 tmp_node ，其实我们可以直接利用Python的多元赋值来完成，从而使代码更加简洁。优化如下：

class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        cur, pre = head, None  # 当前节点，前一个节点
        while cur is not None:
            # 当前节点通过 next 指向前一个节点，将前一个节点变为当前节点，将当前节点变为下一个节点
            cur.next, pre, cur = pre, cur, cur.next
        return pre

代码实现--递归

class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        return self.reverse_recursive(None, head)

    def reverse_recursive(self, pre: ListNode, cur: ListNode) -> ListNode:
        if cur is None:
            return pre
        tmp_node = cur.next  # 临时保存当前节点的下一个节点 cur.next , 下一步要改变 cur.next
        cur.next = pre  # 反转，当前节点通过 next 指向前一个节点
        return self.reverse_recursive(cur, tmp_node)

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