反转链表是什么?leetcode的反转链表原题&答案图解

2022-03-2709:36:53数据结构与算法Comments952 views字数 1885阅读模式

反转链表是程序员必备的基本素养,经常在面试、笔试的过程中出现。一直觉得反转链表实现代码不是很好理解,决定搬leetcode那道经典反转链表题出来,用十多张图去解析它,希望加深大家对链表反转的理解,谢谢阅读。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

leetcode的反转链表原题&答案

题目描述: 反转一个单链表。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

  1. 输入: 1->2->3->4->5->NULL
  2. 输出: 5->4->3->2->1->NULL

分析:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

假设存在链表 1 → 2 → 3 → Ø,我们想要把它改成 Ø ← 1 ← 2 ← 3。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

在遍历列表时,将当前节点的 next 指针改为指向前一个元素。由于节点没有引用其上一个节点,因此必须事先存储其前一个元素。在更改引用之前,还需要另一个指针来存储下一个节点。不要忘记在最后返回新的头引用!文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

代码实现:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

  1. public ListNode reverseList(ListNode head) {
  2. ListNode prev = null;
  3. ListNode curr = head;
  4. while (curr != null) {
  5. ListNode nextTemp = curr.next;
  6. curr.next = prev;
  7. prev = curr;
  8. curr = nextTemp;
  9. }
  10. return prev;
  11. }

图解链表反转代码的实现

接下来,我们图解以上代码实现,先对以上实现代码加上行号,如下:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

  1. public ListNode reverseList(ListNode head) { //1
  2. ListNode prev = null; // 2
  3. ListNode curr = head; // 3
  4. while (curr != null) { //4
  5. ListNode nextTemp = curr.next; //5
  6. curr.next = prev; // 6
  7. prev = curr; //7
  8. curr = nextTemp; //8
  9. }
  10. return prev; //9
  11. }

第一行代码图解

  1. public ListNode reverseList(ListNode head) { //1

我们顺着题目描述意思,假设链表就有1、2、3个元素吧,后面还跟着一个null,又因为输入是ListNode head,所以这个即将要反转的链表如下:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

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第二行代码图解

  1. ListNode prev = null; // 2

将null赋值给prev,即prev指向null,可得图如下:反转链表是什么?leetcode的反转链表原题&答案图解文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

第三行代码图解

  1. ListNode curr = head;

将链表head赋值给curr,即curr指向head链表,可得图如下:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

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循环部分代码图解

  1. while (curr != null) { //4
  2. ListNode nextTemp = curr.next; //5
  3. curr.next = prev; // 6
  4. prev = curr; //7
  5. curr = nextTemp; //8
  6. }

循环部分是链表反转的核心部分,我们先走一遍循环,图解分析一波。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

因为curr指向了headhead不为null,所以进入循环。先来看第5行:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

  1. ListNode nextTemp = curr.next; //5

把curr.next 赋值给nextTemp变量,即nextTemp 指向curr的下一节点(即节点2),可得图如下:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

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再执行到第6行:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

  1. curr.next = prev; // 6

把prev赋值给curr.next,因为prev初始化化指向null,即curr(节点1)指向了null,链表图解成这样了:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

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然后我们看执行到第7行文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

  1. prev = curr; //7

把curr赋值给prev,prev指向curr,图解如下:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

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接着,我们执行到第8行:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

  1. curr = nextTemp; //8

把nextTemp赋值给curr,即curr指向nextTemp,图解如下:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

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至此,第一遍循环执行结束啦,回到循环条件,curr依旧不为null,我们继续图解完它。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

5-8行代码又执行一遍,依次可得图:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

  1. ListNode nextTemp = curr.next; //5
  2. curr.next = prev; // 6
  3. prev = curr; //7
  4. curr = nextTemp; //8

执行完 ListNodenextTemp=curr.next;后:反转链表是什么?leetcode的反转链表原题&答案图解文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

执行完 curr.next=prev;后:反转链表是什么?leetcode的反转链表原题&答案图解文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

执行完 prev=curr;后:反转链表是什么?leetcode的反转链表原题&答案图解文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

执行完 curr=nextTemp;后:反转链表是什么?leetcode的反转链表原题&答案图解文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

来到这里,发现curr还是不为null,再回到while循环,再执行一遍:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

  1. ListNode nextTemp = curr.next; //5
  2. curr.next = prev; // 6
  3. prev = curr; //7
  4. curr = nextTemp; //8

依次可得图:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

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来到这里,我们发现curr已经为null了,可以跳出循环了。这时候prev指向的就是链表的反转呀,所以第9行执行完,反转链表功能实现:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

  1. return prev; //9

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作者:作者捡田螺的小男孩文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/suanfa/23749.html

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