链表（上：链表反转）

1. 逆序打印链表（单链表）

给定单链表，从尾到头打印每个节点的值，不同的值之间用空格隔开。
比如：1_>2>3_>4>5
输出：5 4 3 2 1
用非递归以及递归两种算法实现。

非递归思路

示例代码：时间空间都为O(n)

递归思路

其实就是通过函数栈，不断地递归调用递归函数并把p-next传进去，等p-next=null开始弹函数栈。达到逆序输出的结果：

2. 链表的最大元素

3. 链表反转

原题：

递归算法

假定pre之前的链表已经完成反转。

第一步

给next赋值：next=p.next;

第二步

将p.next指向pre完成p节点的反转

第三步

将pre p 指针往后移动，循环执行以上操作

执行完以上循环后

由于一开始定义pre=head，所以head.next并没有反转。可以看到头结点部分有个环。所以要把head.next指向null作为链表终点，而且返回最后一个（非null）节点。

实现代码：

非递归算法

示例代码：

程序运行过程理解：
以链表【1,2,3,4,5】为例：

函数每次调用先判断p.next是否为空，否则进入递归函数，不断递归生成函数栈，直到p.next=null不再生成，此时调用的函数栈以及建立的堆内存都是O（N）。

因为内次逆转链表节点p.next.next=p(这里相当于非递归的p.next=pre),所以最开始的那个元素的next并没有改变，所以不要忘了把他的next指向null。

题目扩展

4 leetcode 92 Reverse Linked List II

leetCode 92：Reverse Linked List II
反转链表的某一部分。
1 2 3 4 5，m=2，n=4
反转之后：1 4 3 2 5

实现代码：
一共创建了4个节点，时间O（n）

**思路:每次把要旋转的字符调转到已经旋转的字符前面：
比如 1 2 3 4 5，m=2，n=4 要旋转的是2 3 4 **

执行的准备：

首先通过遍历找到m前面那个链表节点，也就是第m-1个链表节点。把它设置为pre。为了使当m=1的时候也能有前一个链表节点，我们可以新建一个链表节点headpre并把的next它指向head，同时把pre初始化为headpre；这样都可以找到第m-1个链表节点.

然后定义p为当前节点赋值为pre.next, next为p下一个的节点赋值为p.next;

执行过程：

把3插到已经反转的字符串的首个字符前面，一开始该字符初始为2，也就是把3插到2前面，完成后链表链表为 1 3 2 4 5，把已经反转的字符串的首个字符更新为3.
插入细节：对位1 2 3 4 5 反转 2到 4。

第一次循环我们希望的实现效果是这个样子的：

我们把next=3查到反转的链表的最前面，分成三步执行：分别从右到左，牵线搭桥。

p.next=next.next;

next.next=pre.next;

pre.next=next;
next=p.next（这一步可以放在前三步前面也可以放在最后面，是循环往右递进的关键步骤）;

这里的第2 3步有个注意点：当将图中的p的next指针指向next.next时不可以用p=next.next;因为此时p刚好是已经反转的字符串的首个字符，这一步要做的实际上是将next调转到最前面（pre.next）而不是调转到p的前面，第一步看起来是相同的，但后面几部就看得出来是不一样的。

牵线搭桥后，稍微想象一下抓住pre和更新的next（4）两端一拉，就可以得到想要的反转结果：

接下来进入第二次循环
循环之前已经长这样，next变成了4

这次的目标还是一样（每次循环都这样）把next从p的后面调转到要反转的链表的最前面，也就是第m个节点，也就是pre.next;

接下来的步骤大同小异：

总结从上面的过程可以看出，一开始p为第m个节点从m到n一共有n-m+1个节点，一共需要n-m次反转（上面例子3个节点需要反转两次）
测试结果示例：
1

2

5. leetCode 25：Reverse Nodes in k-Group

原题：

大意：
依次反转链表的k个节点。
1 2 3 4 5 6 7，k=2
反转之后：2 1 4 3 6 5 7

思路：有了上一题的经验，肯定自然而然地会想到在这一题里必然会包含一个循环k-1的链表反转；
像这样子：

同时也会自然而然地想到肯定需要执行n次这样的k循环n*k<(链表的长度)，而之前的pre是每次需要逆转的长度为k链表之前的那个节点，一开始的p为每次需要逆转长度为k的链表第一个节点，所以要循环n次这样的循环操作必须要每次更新，p和pre；

循环什么时候停止退出呢？这里每次在循环之前数k个节点，如果能数满k个节点，那么久进行循环，如果不能，那么就返回头结点。

实现代码如下下：

6. Leetcode61 Rotate List

思路一：三步反转法

思路二：利用onepass算法，找到倒数第k+1个节点pre，还有最后一个节点，比如12345 ，k=2
找到pre=3和last=5
然后
last.next=head；
pre.next=null;

思路三：

我们可以把首尾连接起来，把链表变成一个环形链表，这样仅仅操作头指针和尾指针就能够形成新的节点同时我们还需要一个环外的节点newHead用newhead.next标示链表起点。

这个过程就像是把链表改造成一个左轮手枪，链表就像是左轮手枪的练成环形子弹，而用来标示头结点的新节点newHead就像是撞针。

以 1 2 3 4 5 k=2为例
第一步创建一个新的节点并把它的next指向head，然后找到链表最后一个节点并把他的next指向head，这样一来就形成了一个环状链表。

第二步，因为k=2那么新的链表尾tail应该是第{链表长度length（5）-k（2）}个，也就是第三个，所以让tail向后遍历三次(length-k)，即相当于让链表向右旋转了三格。

第三步，只要把新的更新新的头节点，然后把尾节点指向null就行了。最后返回newHead.next；

实现代码：

7. 反转链表相邻节点

思路，其实这题可以当做leetCode 25：Reverse Nodes in k-Group来做，每两个节点反转一次。注意点就是循环判断的条件

前提假设3个指针，反转链表的前个节点pre,需要反转的两个节点p,next。关系是pre.next=p; p.next=next;

情况一（1，2，3，4）：
假如链表节点数为偶数，那么循环反转到最后面p=4，那么此时判断p.next如果为null，就可以返回结果值。如果不为null就更新pre,p,next,此时p不为空，next可能尾null。

情况二（1，2，3，4，5），最后一次反转完成后p=4而且p.next不为null，更新pre,p,next此时pre=4,p=5,next=null。而且可以看出每次循环走在最前面的就是next，所以大循环要判断next是否为空。