链表反转：算法入门必经之路

2023-10-17 13:57:13

终于搞定链表反转了，惊呼一声：妙啊！

朋友们，有没有一种算法题，你总觉得它应该很简单，却总是在面试中栽跟头？对于刚入门算法的同学来说，链表反转绝对是这一类算法题的代表。

链表反转的重要性

链表反转在算法面试中可谓是常客，各大算法题网站上都稳居前三。这并非巧合，而是因为它在链表操作中有着举足轻重的作用。链表作为一种重要的数据结构，在实际开发中应用广泛。掌握链表反转，不仅可以帮助我们理解链表的基本操作，更能为后续深入学习算法打下坚实基础。

循环反转

循环反转是链表反转最基本的方法。它的原理是：从链表的头结点出发，逐个遍历链表中的每个结点，同时将当前结点的 next 指针指向它的前驱结点，并将前驱结点作为新的头结点。

举个例子，假设原链表为 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5，我们从头结点 1 开始遍历：

首先，将 1 的 next 指向 null，因为它是新的尾结点。
然后，将 2 的 next 指向 1，并将 2 设为新的头结点。
继续遍历，将 3 的 next 指向 2，并将 3 设为新的头结点。
依此类推，直到遍历到尾结点 5。

经过这一系列操作，链表就反转为 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1。

递归反转

递归反转是一种更简洁优雅的方法。它的原理是：将链表的剩余部分反转，然后将当前结点插入到反转后的链表头部。

同样以原链表 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 为例：

首先，我们将剩余部分 2 -> 3 -> 4 -> 5 反转（递归调用）。
然后，将当前结点 1 插入到反转后的链表头部。

经过这两个步骤，链表就反转为 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1。

代码示例

下面给出 Python 和 Java 语言的链表反转代码示例：

Python

def reverse_list(head):
  prev = None
  current = head
  while current:
    next_node = current.next
    current.next = prev
    prev = current
    current = next_node
  return prev

Java

public ListNode reverseList(ListNode head) {
  ListNode prev = null;
  ListNode current = head;
  while (current != null) {
    ListNode next = current.next;
    current.next = prev;
    prev = current;
    current = next;
  }
  return prev;
}