走进算法世界：LeetCode反转链表之旅

在这个科技飞速发展的时代，算法已经成为日常生活和工作不可或缺的一部分。从手机里的出行导航，到电商网站的推荐系统，再到人工智能的图像识别，算法的应用无处不在。算法不仅赋予了技术灵性和智慧，也为我们创造了更加便捷、高效的生活。作为算法爱好者或编程新手，解决 LeetCode 算法问题是一个绝佳的学习和提升机会。

在 LeetCode 206 题中，我们将面对一个经典的数据结构问题——反转链表。链表是一种非常重要的数据结构，它以一种线性的方式存储数据，每个节点包含一个值和一个指向下一个节点的指针。链表的优势在于它可以在常数时间内插入或删除节点，但它也有一个缺点：它不能随机访问数据。

要反转一个链表，我们可以采用两种不同的方法：递归法和迭代法。

• 递归法：

  def reverse_list(head):
      if head is None or head.next is None:
          return head
      p = reverse_list(head.next)
      head.next.next = head
      head.next = None
      return p
  

• 迭代法：

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

这两种方法都可以实现链表的反转，但递归法更具可读性，而迭代法更具效率。

现在，让我们通过一个具体的例子来理解反转链表的过程。假设我们有一个链表：1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5。

• 使用递归法：

  1. 首先，检查链表是否为空或只有一个节点。如果是，则直接返回链表。
  2. 否则，调用函数 reverse_list() 来反转链表的其余部分。
  3. 将链表的其余部分的最后一个节点指向当前节点。
  4. 将当前节点的下一个节点指向 None。
  5. 返回链表的其余部分的反转结果。

• 使用迭代法：

  1. 初始化一个指针 prev 指向 None。
  2. 遍历链表，依次反转链表的每个节点。
  3. 将当前节点的下一个节点指向 prev。
  4. 将 prev 指向当前节点。
  5. 将 head 指向下一个节点。
  6. 重复步骤 2-5，直到遍历完整个链表。

经过以上步骤，链表将被反转，最终得到的结果为：5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1。

希望这篇文章对您有所帮助。如果您对算法或数据结构有兴趣，欢迎继续阅读我们的其他文章。