剑指 Offer 24. 反转链表的秘密宝典

反转链表的艺术：深入浅出的指南

简介

链表是计算机科学中广泛应用的一种数据结构，它以节点的形式存储数据，每个节点包含一个值和一个指向下一个节点的指针。链表的插入和删除操作非常高效，但反转链表却是一项相对复杂的任务。本文将深入探讨反转链表的不同方法，帮助你掌握这项编程技巧。

反转链表的三种方法

三指针法：稳健可靠的经典之选

三指针法是反转链表最常用的方法之一。它使用三个指针：pre、p 和 nxt。pre 指向前一个节点，p 指向当前节点，nxt 指向下一个节点。反转的过程从链表的尾部开始，通过交换 p 和 nxt 的指针，逐步将链表反转。

def reverse_list_three_pointers(head):
    if not head or not head.next:
        return head

    pre = None
    p = head
    nxt = head.next

    while nxt:
        p.next = pre
        pre = p
        p = nxt
        nxt = nxt.next

    p.next = pre
    return p

双指针法：简洁高效的升级之作

双指针法是三指针法的简化版本，它使用两个指针：pre 和 cur。pre 指向前一个节点，cur 指向当前节点。反转的过程从链表的尾部开始，通过交换 cur 和 cur.next 的指针，逐步将链表反转。

def reverse_list_two_pointers(head):
    if not head or not head.next:
        return head

    pre = None
    cur = head

    while cur:
        nxt = cur.next
        cur.next = pre
        pre = cur
        cur = nxt

    return pre

递归法：精妙绝伦的智者之选

递归法是一种非常优雅的反转链表的方法。它利用递归的特性，将问题分解成更小的子问题，然后逐层解决这些子问题，最终得到反转后的链表。

def reverse_list_recursive(head):
    if not head or not head.next:
        return head

    new_head = reverse_list_recursive(head.next)
    head.next.next = head
    head.next = None

    return new_head

结语

反转链表是编程中的一项基本技能，掌握它可以帮助你解决许多复杂的问题。希望通过这篇文章，你能对反转链表有更深入的了解，并在未来的编程实践中灵活运用这些方法。

常见问题解答

1. 为什么反转链表很重要？
   反转链表可以解决许多编程问题，例如求解回文链表或计算链表长度。

2. 哪种反转链表的方法最好？
   没有一种方法绝对优于其他方法。选择哪种方法取决于具体情况和个人偏好。

3. 反转链表有什么应用？
   反转链表的应用场景广泛，包括数据结构转换、算法实现和问题求解。

4. 递归法反转链表的复杂度是多少？
   递归法反转链表的复杂度为 O(n)，其中 n 是链表的长度。

5. 双指针法和三指针法的区别是什么？
   双指针法只使用两个指针，而三指针法使用三个指针。三指针法更通用，但双指针法更简洁高效。