理解单链表的反转(java实现)

要求很简单，输入一个链表，反转链表后，输出新链表的表头。
  反转链表是有2种方法(递归法，遍历法)实现的，面试官最爱考察的算法无非是斐波那契数列和单链表反转，递归方法实现链表反转比较优雅，但是对于不了解递归的同学来说还是有理解难度的。

递归法

总体来说，递归法是从最后一个Node开始，在弹栈的过程中将指针顺序置换的。

递归法实现图

为了方便理解，我们以 1->2->3->4这个链表来做演示。输出的效果是4->3->2->1

首先定义Node：

public static class Node {
    public int value;
    public Node next;

    public Node(int data) {
        this.value = data;
    }
}

反转方法如下：

public Node reverse(Node head) {
    if (head == null || head.next == null)
        return head;
    Node temp = head.next;
    Node newHead = reverse(head.next);
    temp.next = head;
    head.next = null;
    return newHead;
}

递归实质上就是系统帮你压栈的过程，系统在压栈的时候会保留现场。

我们来看是怎样的一个递归过程：1->2->3->4

• 程序到达Node newHead = reverse(head.next);时进入递归
• 我们假设此时递归到了3结点，此时head=3结点，temp=3结点.next(实际上是4结点)
• 执行Node newHead = reverse(head.next);传入的head.next是4结点，返回的newHead是4结点。
• 接下来就是弹栈过程了
  • 程序继续执行 temp.next = head就相当于4->3
  • head.next = null 即把 3结点指向4结点的指针断掉。
  • 返回新链表的头结点newHead

注意：当retuen后，系统会恢复2结点压栈时的现场，此时的head=2结点；temp=2结点.next(3结点)，再进行上述的操作。最后完成整个链表的翻转。

遍历法

遍历法就是在链表遍历的过程中将指针顺序置换

遍历法实现图

先上代码：

public static Node reverseList(Node node) {
    Node pre = null;
    Node next = null;
    while (node != null) {
        next = node.next;
        node.next = pre;
        pre = node;
        node = next;
    }
    return pre;
}

依旧是1->2->3->4

• 准备两个空结点 pre用来保存先前结点、next用来做临时变量
• 在头结点node遍历的时候此时为1结点
  • next = 1结点.next(2结点)
  • 1结点.next=pre(null)
  • pre = 1结点
  • node = 2结点
• 进行下一次循环node=2结点
  • next = 2结点.next(3结点)
  • 2结点.next=pre(1结点)=>即完成2->1
  • pre = 2结点
  • node = 3结点
• 进行循环...