牛客網高頻演算法題系列-BM1 反轉連結串列

雄獅虎豹發表於2022-05-28
演算法

牛客網高頻演算法題系列-BM1 反轉連結串列

題目描述

給定一個單連結串列的頭結點pHead(該頭節點是有值的)，長度為n，反轉該連結串列後，返回新連結串列的表頭。

原題目見：BM1 反轉連結串列

解法一：結點反轉

  • 首先，如果head為空或者只有一個結點，直接返回。
  • 否則，分別用first和next指標指向連結串列的前兩個結點，並將它們的next指標域反轉，然後繼續往後遍歷處理連結串列的後續結點直到將最後一個結點反轉。注意，需要將head頭結點的next指向null。
  • 最後，返回first結點，即為反轉後的新連結串列的頭結點。

解法二：遞迴法

  • 同樣的，首先需要判斷，如果head為空或者只有一個結點，直接返回。

  • 否則，通過遞迴的方式來處理，遞迴的處理流程如下：

    • 遞迴的終結條件是head結點為空或者沒有下一個結點；
    • 否則，遞迴得到head.next的反轉連結串列為reverse，然後將reverse的next指標指向head，同樣要記住需要將head頭結點的next指向null。
public class Bm001 {
    /**
     * 反轉結點
     *
     * @param head 原連結串列的頭結點
     * @return
     */
    public static ListNode reverseList(ListNode head) {
        // 如果連結串列為空或者只有一個節點，不需要反轉，直接返回原連結串列
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }

        ListNode first = head, second = head.next;
        first.next = null;
        while (first != null && second != null) {
            ListNode temp = first;
            first = second;
            second = second.next;
            first.next = temp;
        }
        return first;
    }

    /**
     * 遞迴法
     *
     * @param head 原連結串列的頭結點
     * @return
     */
    public static ListNode reverseList2(ListNode head) {
        // 遞迴的終止條件
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }

        // 遞迴處理
        ListNode reverse = reverseList2(head.next);
        head.next.next = head;
        head.next = null;
        return reverse;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 測試用例
        ListNode head = ListNode.testCase1();

        System.out.println("反轉之前");
        ListNode.print(head);

        System.out.println("反轉之後");
        ListNode newHead = reverseList(head);
        ListNode.print(newHead);

        System.out.println("再次反轉之後");
        ListNode newHead2 = reverseList2(newHead);
        ListNode.print(newHead2);
    }
}
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