理解單鏈表的反轉(java實現)

要求很簡單，輸入一個鏈表，反轉鏈表后，輸出新鏈表的表頭。
  反轉鏈表是有2種方法(遞歸法，遍歷法)實現的，面試官最愛考察的算法無非是斐波那契數列和單鏈表反轉，遞歸方法實現鏈表反轉比較優雅，但是對於不了解遞歸的同學來說還是有理解難度的。

遞歸法

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總體來說，遞歸法是從最后一個Node開始，在彈棧的過程中將指針順序置換的。

為了方便理解，我們以 1->2->3->4這個鏈表來做演示。輸出的效果是4->3->2->1

首先定義Node：

public static class Node {
	public int value;
	public Node next;

	public Node(int data) {
		this.value = data;
	}
}

反轉方法如下：

public Node reverse(Node head) {
    if (head == null || head.next == null)
        return head;
    Node temp = head.next;
    Node newHead = reverse(head.next);
    temp.next = head;
    head.next = null;
    return newHead;
}

遞歸實質上就是系統幫你壓棧的過程，系統在壓棧的時候會保留現場。

我們來看是怎樣的一個遞歸過程：1->2->3->4

• 程序到達Node newHead = reverse(head.next);時進入遞歸
• 我們假設此時遞歸到了3結點，此時head=3結點，temp=3結點.next(實際上是4結點)
• 執行Node newHead = reverse(head.next);傳入的head.next是4結點，返回的newHead是4結點。
• 接下來就是彈棧過程了
  • 程序繼續執行 temp.next = head就相當於4->3
  • head.next = null 即把3結點指向4結點的指針斷掉。
  • 返回新鏈表的頭結點newHead

注意：當retuen后，系統會恢復2結點壓棧時的現場，此時的head=2結點；temp=2結點.next(3結點)，再進行上述的操作。最后完成整個鏈表的翻轉。

遍歷法

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遍歷法就是在鏈表遍歷的過程中將指針順序置換

先上代碼：

public static Node reverseList(Node node) {
	Node pre = null;
	Node next = null;
	while (node != null) {
		next = node.next;
		node.next = pre;
		pre = node;
		node = next;
	}
	return pre;
}

依舊是1->2->3->4

• 准備兩個空結點 pre用來保存先前結點、next用來做臨時變量
• 在頭結點node遍歷的時候此時為1結點
  • next = 1結點.next(2結點)
  • 1結點.next=pre(null)
  • pre = 1結點
  • node = 2結點
• 進行下一次循環node=2結點
  • next = 2結點.next(3結點)
  • 2結點.next=pre(1結點)=>即完成2->1
  • pre = 2結點
  • node = 3結點
• 進行循環...