【LeetCode题解】206_反转链表（Reverse-Linked-List）
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描述
反转一个单链表。
示例：
输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL
进阶：
你可以迭代或递归地反转链表。你能否用两种方法解决这道题？
解法一：迭代
思路
遍历链表的每个节点，将每个节点的 next 指针指向它的前一个节点（即前驱）。因为这是一个单向链表，并不存在指向前一个节点的引用，因此需要一个变量存储指向前一个节点的引用。同时，在改变节点的 next 指针之前，还需要另一个变量存储指向下一个节点的引用。
Java 实现
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode prev = null;
ListNode cur = head;
while (cur != null) {
ListNode nextNode = cur.next;
cur.next = prev;
prev = cur;
cur = nextNode;
}
return prev;
}
}
Python 实现
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def reverseList(self, head):
"""
:type head: ListNode
:rtype: ListNode
"""
prev, curr = None, head
while curr:
curr.next, prev, curr = prev, curr, curr.next
return prev
复杂度分析
- 时间复杂度：\(O(n)\)，其中 \(n\) 表示链表的节点数
- 空间复杂度：\(O(1)\)
解法二：递归
思路
递归的思路和迭代的方式相反，递归是从链表的尾节点（tail）开始逐一改变节点的 next 指针。因此，递归的方式首先会递归到链表的尾节点，此时递归的深度为 \(n\) （\(n\) 表示链表的节点数），然后再逐层返回，每次都修改当前节点的 next 指针。
Java 实现
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode p = reverseList(head.next);
head.next.next = head;
head.next = null;
return p;
}
}
Python 实现
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def reverseList(self, head):
"""
:type head: ListNode
:rtype: ListNode
"""
if head == None or head.next == None:
return head
p = self.reverseList(head.next)
head.next.next, head.next = head, None
return p
复杂度分析
- 时间复杂度：\(O(n)\)，其中 \(n\) 表示链表的节点数
- 空间复杂度：\(O(n)\)，额外的空间是由于递归调用占用系统栈的空间，递归的深度最多为 \(n\) 层
