LeetCode高频100题刷题记录之——反转链表

1 问题描述

给定一个链表，将其反转。

2 迭代法求解

思路很简单，首先定义两个空链表，然后遍历原始链表，将原始链表当前节点的值赋给链表1，再让链表1的next指向链表2，然后再令链表2等于链表1，经过以上操作，链表2最后的数据就是原始链表中反转的数据，需要注意的是，使用python语言实现时，每次执行完之后要清空链表1，否则会出错。

python代码实现：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        if head is None:
            return head
        else:
            p1 = ListNode()
            p2 = ListNode(10000)  # 赋一个超出head.val的取值范围的值
            while head is not None:
                if p2.val == 10000:
                    p2.val = head.val
                else:
                    p1.val = head.val
                    p1.next = p2
                    p2 = p1
                    p1 = ListNode()  # 一定要清空
                head = head.next
            return p2

时间复杂度为$O(n)$，空间复杂度为$O(n)$。

3 递归求解

首先判断head是不是空的，以及head是不是只有一个元素，如果符合上面两种情况，那就返回head自身就行了。要是head需要反转，那么首先定义cur，根据递归规则，第一个cur是等于head最后一个结点的，然后，将最后一个结点的next指向其前一个结点，就实现了一层的反转，这时候要令这个结点为None，否则就会出现环了。因此，由于递归的作用，最后一个结点会指向前一个，而前一个与后一个的结点之间的联系会被打断，也就是说，目前指向前一个结点的有前前一个结点以及后一个结点，由于递归，这个head是不断嵌套的，最终完成了完整的反转，具体如下图示例：

上图中，圆括号表示结点，直线表示原始链表关系，反向箭头及其数字代表了算法反转的具体步骤。

python代码实现如下：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        if (head is None) or (head.next is None):
            return head
        else:
            cur = self.reverseList(head.next)
            head.next.next = head
            head.next = None
            return cur

时间复杂度为$O(n)$，空间复杂度为$O(n)$（栈所需要的空间）。