链表反转的两种实现方法,后一种击败了100%的用户!

链表反转是一道很基础但又非常热门的算法面试题,它也在《剑指Offer》的第 24 道题出现过,至于它有多热(门)看下面的榜单就知道了。

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从牛客网的数据来看,链表反转的面试题分别霸占了【上周考过】和【研发最爱考】的双重榜单,像网易、字节等知名互联网公司都考过,但通过率却低的只有 30%,所以本文我们就来学习一下反转链表的两种实现方法。

排行榜数据://www.nowcoder.com/activity/oj

题目

标题:剑指 Offer 24. 反转链表

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

LeetCode 链接://leetcode-cn.com/problems/fan-zhuan-lian-biao-lcof/

实现方式一:Stack

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全部入栈:
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因为栈是先进后出的数据结构,因此它的执行过程如下图所示:
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最终的执行结果如下图所示:
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实现代码如下所示:

public ListNode reverseList(ListNode head) {
    if (head == null) return null;
    Stack<ListNode> stack = new Stack<>();
    stack.push(head); // 存入第一个节点
    while (head.next != null) {
        stack.push(head.next); // 存入其他节点
        head = head.next; // 指针移动的下一位
    }
    // 反转链表
    ListNode listNode = stack.pop(); // 反转第一个元素
    ListNode lastNode = listNode; // 临时节点,在下面的 while 中记录上一个节点
    while (!stack.isEmpty()) {
        ListNode item = stack.pop(); // 当前节点
        lastNode.next = item;
        lastNode = item;
    }
    lastNode.next = null; // 最后一个节点赋为null(不然会造成死循环)
    return listNode;
}

LeetCode 验证结果如下图所示:
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实现方式二:递归

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实现代码如下所示:

public static ListNode reverseList(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) return head;
    // 从下一个节点开始递归
    ListNode reverse = reverseList(head.next);
    head.next.next = head; // 设置下一个节点的 next 为当前节点
    head.next = null; // 把当前节点的 next 赋值为 null,避免循环引用
    return reverse;
}

LeetCode 验证结果如下图所示:
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总结

本文我们分别使用了 Stack 和递归的方法实现了链表反转的功能,其中 Stack 的实现方式是利用了栈后进先出的特性可以直接对链表进行反转,实现思路和实现代码都比较简单,但在性能和内存消耗方面都不是很理想,可以作为笔试的保底实现方案;而递归的方式在性能和内存消耗方面都有良好的表现,同时它的实现代码也很简洁,读者只需理解代码实现的思路即可。