链表反转算法剖析：从迭代到递归，深入理解链表操作

2023-09-25 11:51:51

链表反转算法：掌握数据结构和算法的基石

在计算机科学的领域中，链表是一种广泛应用的基本数据结构，以其动态性和灵活性而著称。链表反转操作更是链表操作的基石之一，掌握其原理和算法对于深入理解数据结构和算法至关重要。本文将从迭代和递归两种视角深入剖析链表反转算法，带你领略链表操作的奥秘。

迭代法反转链表：步步为营

迭代法是最直观的链表反转解法，通过循环遍历链表，不断调整节点指向，实现链表的反转。就像在一条单行道上，我们逆向行驶，将每个节点的方向都调整为相反的方向，最终完成链表的反转。

步骤详解：

定义指针： 定义两个指针 pre 和 cur，分别指向当前节点的前驱节点和当前节点。
初始化： 将 pre 初始化为 null，cur 初始化为链表头节点。
循环反转： 进入循环，依次执行以下操作：
- 将 cur 的 next 指向 pre，实现节点反向。
- 将 pre 指向 cur，更新前驱指针。
- 将 cur 指向 cur 的 next，移动当前指针。
返回结果： 循环结束后，pre 指向反转后的链表头节点，将其返回即可。

示例代码：

def reverse_list_iterative(head):
    pre = None
    cur = head
    while cur:
        nxt = cur.next
        cur.next = pre
        pre = cur
        cur = nxt
    return pre

递归法反转链表：层层拆解

递归法同样可以实现链表反转，其思路更具分治思想。如果链表为空或只有一个节点，则直接返回链表头节点；否则，先反转剩余链表，再将当前节点指向反转后的链表。就像拆分一座高楼，一层一层拆除，最终只剩下地基。

步骤详解：

递归基： 如果链表为空或只有一个节点，返回链表头节点。
递归拆分： 反转链表的剩余部分，得到反转后的链表头节点 new_head。
修改当前节点： 将当前节点的 next 指向 new_head。
返回结果： 返回反转后的链表头节点。

示例代码：

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