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前端最高频的算法题之一!反转链表

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题目描述

定义一个函数,输入一个链表的头节点,反转该链表并输出反转后链表的头节点。

示例:

输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL
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解法一:迭代(双指针)

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本方法是对链表进行遍历,然后在访问各节点时修改 next 的指向,达到反转链表的目的。

  1. 初始化 cur 和 pre 两个节点,分别指向 head 和 null。
  2. 对链表进行循环,声明 temp 节点用来保存当前节点的下一个节点。
  3. 修改当前节点 cur 的 next 指针指向为 pre 节点。
  4. pre 节点修改为 cur 节点。
  5. cur 节点修改为 temp 节点。
  6. 继续进行处理,直到 cur 节点为 null,返回 pre 节点。
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */
/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
const reverseList = (head) => {
  let cur = head; // 正向链表的头指针
  let pre = null; // 反向链表的头指针
  while (cur) {
    const temp = cur.next; // 暂存当前节点的后续节点,用于更新正向链表
    cur.next = pre; // 将当前节点指向反向链表,这是一个建立反向链接的过程
    pre = cur; // 更新反向链表的头指针为当前已处理的节点,反向链表的该轮构建完成
    cur = temp; // 将正向链表头指针替换为暂存的节点,正向链表处理完成,开始下一轮处理
  }
  return pre;
};
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复杂度分析

  • 时间复杂度 O(N):遍历链表使用线性大小时间。
  • 空间复杂度 O(1):变量 pre 和 cur 使用常数大小额外空间。

解法二:递归

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当使用递归对链表进行处理时,从链表的第一个节点出发,然后找到最后一个节点,该节点就是反转链表的头结点,然后进行回溯处理。

  1. 初始链表的头结点,head 标识。
  2. 如果 head 为空或者 head.next 为空,返回 head。
  3. 定义 reverseHead 节点,保存反转的链表值。
  4. 每次让 head 下一个节点的 next 指向 head,形成反转。
  5. 递归处理到最后一个节点,返回 reverseHead。
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */
/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
const reverseList = (head) => {
  // 判断当前节点是否还需要处理
  if (head == null || head.next == null) {
    return head;
  }
  // 递归处理后续节点
  const reverseHead = reverseList(head.next);
  // 局部反转节点
  head.next.next = head;
  head.next = null;
  return reverseHead;
};
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复杂度分析:

  • 时间复杂度 O(N):n 是链表的长度,需要对链表的每个节点进行反转操作。
  • 空间复杂度 O(N):n 是链表的长度,空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间,最多为 n 层。

参考资料

  1. 剑指 offer
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