反转单向链表：两种简便方法剖析！

2023-10-11 11:46:26

前言

在计算机科学领域，链表是一种重要的数据结构，它由一组节点组成，每个节点包含一个数据值和指向下一个节点的指针。单向链表是指每个节点只能指向其后的一个节点，而不能指向其前面的节点。链表的优势在于其插入和删除元素的效率很高，但查找元素的效率却相对较低。

反转单向链表是指将链表中节点的顺序颠倒过来，使最后一个节点成为第一个节点，而第一个节点成为最后一个节点。这在某些情况下很有用，例如当我们需要从链表的尾部开始处理数据时。

反转单向链表的方法

反转单向链表有两种常见的方法：

迭代法 ：

迭代法是反转单向链表最简单的方法之一。其基本思想是：

定义一个空的前节点（prev），用于保存当前节点的前一个节点。
定义一个指向头节点的迭代指针（curr），用于遍历链表。
遍历迭代指针，将当前节点的next节点备份。
将当前节点的next指向刚定义的前节点。
移动前节点到当前节点，移动当前节点到其下一个节点。
重复上述步骤，直到迭代指针到达链表的尾节点。

代码示例：

def reverse_list_iterative(head):
    """
    反转单向链表（迭代法）

    参数：
        head：链表的头节点

    返回：
        反转后的链表的头节点
    """

    prev = None
    curr = head

    while curr:
        # 备份当前节点的next节点
        next_node = curr.next

        # 将当前节点的next指向刚定义的前节点
        curr.next = prev

        # 移动前节点到当前节点
        prev = curr

        # 移动当前节点到其下一个节点
        curr = next_node

    return prev

递归法 ：

递归法是另一种反转单向链表的方法。其基本思想是：

定义一个辅助函数，用于反转链表的一部分。
如果当前节点为空，则返回空。
否则，调用辅助函数反转链表的其余部分。
将当前节点的next指向反转后的链表的头节点。
返回当前节点。

代码示例：

def reverse_list_recursive(head):
    """
    反转单向链表（递归法）

    参数：
        head：链表的头节点

    返回：
        反转后的链表的头节点
    """

    def reverse_list_helper(curr):
        if not curr:
            return None

        # 调用辅助函数反转链表的其余部分
        next_node = reverse_list_helper(curr.next)

        # 将当前节点的next指向反转后的链表的头节点
        curr.next = next_node

        # 返回当前节点
        return curr

    return reverse_list_helper(head)