链表学习之反转链表

链表解题技巧

• 额外的数据结构（哈希表）；
• 快慢指针；
• 虚拟头节点；

反转链表

分别实现单向链表和双向链表的反转。

要求：长度为N的链表，时间复杂度为O(N)，额外空间复杂度为O(1)。

反转单向链表：

方法1（使用栈，时：O(N)，空：O(N)）：

1. 第一次遍历将数据添加至栈中；
2. 定义一个空节点，tmp记录，cur指向该节点；
3. 栈不为空开始循环出栈：
   1. cur的next指向的栈顶元素；
   2. 栈顶元素出栈；
   3. cur移动到next的位置；
4. cur现在在最后一个位置，将其next赋值为nullptr；
5. cur指向tmp（空节点）的next位置，并删除tmp；
6. 返回cur（新的头节点）；

LinkedNode* LinkedList::reverseWithStack(LinkedNode *head) {if (head == nullptr || head->next == nullptr) {return head;}std::stack<LinkedNode*> stk;LinkedNode* cur = head;while (cur) {stk.push(cur);cur = cur->next;}LinkedNode* tmp = new LinkedNode();cur = tmp;while (!stk.empty()) {cur->next = stk.top();stk.pop();cur = cur->next;}cur->next = nullptr;cur = tmp->next;delete tmp;return cur;
}

方法2（双指针，时：O(N)，空：O(1)）：

双指针解法：

1. 定义两个指针new_head，cur，初始new_head指向head，cur指向head的next；
2. cur不为nullptr则开始循环：
   1. head的next赋值为cur的next；
   2. cur的next赋值为new_head；
   3. new_head移动到cur；
   4. cur移动到head的next；
3. 最后返回new_head即可。

LinkedNode* LinkedList::reverse(LinkedNode *head) {if (head == nullptr || head->next == nullptr) {return head;}LinkedNode *new_head = head;LinkedNode *cur = head->next;while (cur) {head->next = cur->next;cur->next = new_head;new_head = cur;cur = head->next;}return new_head;
}

反转双链表

DoubleLinkedNode* LinkedList::reverseDoubleLinkedList(DoubleLinkedNode *head) {if (head == nullptr || head->next == nullptr) {return head;}DoubleLinkedNode *pre = head;DoubleLinkedNode *cur = head->next;while (cur) {DoubleLinkedNode *tmp = pre->next;pre->next = pre->pre;pre->pre = tmp;pre = cur;cur = cur->next;}return pre;
}