【算】鏈表反轉

問題

最近研究算法，遇到的一道很有意思的問題——怎麼把一個鏈表反轉？
很容易想到一個方法：遍歷鏈表，數組作棧存儲路徑，元素逐個出棧得到的就是反轉後的鏈表！查找資料發現，有更好的方式實現。

仔細研究後，終於明白了其中的奧妙。小僧掌握了兩種方法，以下分別進行說明。

首先給出鏈表結構：

public class LinkedNode {
    Integer id ;
    LinkedNode next;
    
    public LinkedNode(Integer id) {
        this.id = id;
    }
}

下一步構造出上圖的鏈表結構：

LinkedNode node1 = new LinkedNode(1);
LinkedNode node2 = new LinkedNode(2);
LinkedNode node3 = new LinkedNode(3);
LinkedNode node4 = new LinkedNode(4);
node1.next = node2;
node2.next = node3;
node3.next = node4;

雙指針遍歷法

先給出代碼實現：

/**
 * 鏈表翻轉，循環 + 雙指針（pre、next）實現
 * @param cur
 * @return
 */
public LinkedNode reverse(LinkedNode cur){
    LinkedNode pre = null;

    while (cur!=null){
        LinkedNode next = cur.next; // 1.
        cur.next = pre; // 2.
        pre = cur;  // 3.
        cur = next; // 4.
    }

    return pre;
}

循環體之前，鏈表示意圖：

之後進入while循環，註釋標註的四個步驟會產生如下變化（圖中編號與註釋編號一一對應）：

第一次循環後，鏈表變成這樣：

之後的遍歷，鏈表的變化示意：

可見，while循環執行完，pre指向的節點，已經是最新的頭節點了！

遞歸法

遞歸的實現方式，似乎更容易理解。

/**
 * 鏈表反轉，遞歸實現
 * @param node
 * @return
 */
public LinkedNode reverse2(LinkedNode node){
    if(node.next==null){
        return node;
    }

    LinkedNode newHead = reverse2(node.next);
    node.next.next = node;  //node.next.next 換成 newHead.next 不行，因爲node在遞歸中在追溯上一個節點，仔細體會下
    node.next = null;
    return newHead;
}

首先會通過遞歸調用找到尾節點，之後做了兩件事：

1. 尾節點反指 (node.next.next = node;)
2. 當前節點指向null節點 (node.next = null;)

rentun newHead後，回溯到節點2（此時node就是節點2），再次重複之前的兩件事——節點反指和當前節點指向null節點。

再次回溯，得到最終的結果。

老規矩，完整代碼見git：暗夜君王的demo練習——鏈表反轉

Done !