剑指Offer面试题16（Java版）：反转链表

题目：定义一个函数，输入一个链表的头结点，反转该链表并输出反转后链表的头结点。

解决与链表相关的问题总是有大量的指针操作，而指针操作的代码总是容易出错的。很多的面试官喜欢出链表相关的问题，就是想通过指针操作来考察应聘者的编码功底。为了避免出错，我们最好先进行全面的分析。在实际软件开发周期中，设计的时间通常不会比编码的时间短。在面试的时候我们不要急于动手写代码，而是一开始仔细分析和涉及，这将会给面试官留下好的印象。与其给出一段漏洞百出的代码，倒不如仔细分析再写出鲁棒性好的代码。

为了正确的反转一个链表，需要调整链表中指针的方向。为了将调整指针这个复杂的过程分析清楚，我们可以借助图形来直观的分析。在图中所示的链表中，h,i,j是3个相邻的结点。假设经过若干的操作，我们已经把结点h之前的指针调整完毕，这些结点的m_pNext都指向前面的一个结点。接下来我们把i的m_pNext指向h，此时的链表结构如图b所示。

不难注意到，由于结点i的m_pNext指向了它的前一个结点，导致我们无法在链表中遍历到结点j。为了避免链表在结点i处断开，我们需要在调整结点i的m_pNext之前，把结点j保存下来。

也就是说我们在调整结点i的m_pNext指针时，除了需要知道结点i本身之外，还需要i的前一个结点h，因为我们需要把结点i的m_pNext指向结点h，同时，我们还实现需要保存i个结点j，以防止链表断开。因此相应地我们需要三个指针，分别指向当前遍历到的结点，它的前一个结点和后一个结点。

最后我们试着找到反转链表的头结点。不难分析出反转后的链表的头结点是原始链表的尾节点。什么结点是尾节点，自然是m_pNext为 Null 的结点。

分析写出下面的代码：

/**
 * 定义一个函数，输入一个链表的头结点，反转该链表并输出反转后的头结点。
 */
package swordForOffer;

import utils.ListNode;

/**
 * @author JInShuangQi
 *
 * 2015年8月1日
 */
public class E16ReverseList {
	public ListNode ReverseList(ListNode head){
		if(head == null)
			return null;
		ListNode preListNode = null;
		ListNode nowListNode = head;
		
		while(nowListNode != null){
			ListNode nextListNode = nowListNode.next;   //保存下一个结点
			nowListNode.next = preListNode;             //当前结点指向前一个结点
			preListNode = nowListNode;                  //前任结点 到现任节点
			nowListNode = nextListNode;					//现任节点到下一结点
		}
		return preListNode;
	}
	public static void main(String[] args){
		ListNode head = new ListNode();
		ListNode second = new ListNode();
		ListNode third = new ListNode();
		ListNode forth = new ListNode();
		head.next = second;
		second.next = third;
		third.next = forth;
		head.data = 1;
		second.data = 2;
		third.data = 3;
		forth.data = 4;
		E16ReverseList test = new E16ReverseList();
		ListNode result = test.ReverseList(head);
		System.out.println(result.data);
	}
}