LeetCode反转链表：深入解析双指针技巧

在计算机科学中，链表是一种重要的数据结构，它由一系列按特定顺序链接的节点组成。链表的反转是一种常见操作，它涉及将链表中的元素从头到尾重新排列，使其尾元素成为头元素，而头元素成为尾元素。

在 LeetCode 平台上，“反转链表”是一个经典问题，考察了链表操作和算法的基本功。本文将深入分析反转链表的双指针解法，提供清晰的步骤指南和示例代码，帮助读者全面理解这一技巧。

双指针算法

双指针算法是一种用于处理链表问题的常见技巧，它利用两个指针遍历链表，分别指向当前节点和前一个节点。通过巧妙地移动和更新指针，可以高效地对链表进行各种操作，包括反转。

在反转链表的双指针算法中，我们使用两个指针：

• cur：指向当前节点
• pre：指向当前节点的前一个节点

算法步骤如下：

1. 初始化 cur 为链表头节点，pre 为 null。
2. 遍历链表，只要 cur 不为空，执行以下操作：
   • 将 cur 的下一个节点保存到 next 变量中。
   • 将 cur 的下一个节点指向 pre。
   • 将 pre 指向 cur。
   • 将 cur 指向 next。
3. 返回反转后的链表头节点（此时为 pre）。

代码实现

以下是反转链表的双指针算法代码实现：

def reverse_list(head):
    cur = head
    pre = None

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

    return pre

示例代码

考虑一个示例链表，其中节点值为 [1, 2, 3, 4, 5]。应用双指针算法后，链表将被反转为 [5, 4, 3, 2, 1]。

相关 LeetCode 问题

反转链表是 LeetCode 上常见的问题，衍生出了许多变种问题，例如：

• 反转一个单链表
• 反转一个链表的第 m 个到第 n 个节点
• 成对反转链表

掌握双指针算法对于解决这些问题至关重要，可以帮助读者深入理解链表操作和算法技巧。

总结

双指针算法是处理链表问题的一种高效技巧，在反转链表场景中尤为适用。通过使用两个指针遍历链表并巧妙地更新它们的指向，我们可以高效地将链表反转。本文提供了详细的算法解释、代码实现和示例，帮助读者全面理解双指针技巧在反转链表中的应用。