lcg_magic算法笔记：反转单链表

1. 题目

将单链表进行反转。

2. 无头结点的单链表

2.1. 原始单链表

2.2. 反转过程

• 初始化

cur = head;
p = null;
q = null;

• 反转第一个节点；

q = cur.next;
cur.next = p;
p = cur;
cur = q;

• 反转第二个节点

q = cur.next;
cur.next = p;
p = cur;
cur = q;

• 反转第三个节点

q = cur.next;
cur.next = p;
p = cur;
cur = q;

• 反转最后一个节点

q = cur.next;
cur.next = p;
p = cur;
cur = q;

• 算法结束

if(cur == null)
{
	return;
}

2.3. 代码

• 单链表节点定义

public class MyLinkedListNode
{
	int value; // 值域
	MyLinkedListNode next; // 指针域
	
	/**
	 * 默认构造器
	 */
	public MyLinkedListNode()
	{
		this.next = null;
	}
	
	/**
	 * 带值域的构造器
	 * @param value 指定值域的值
	 */
	public MyLinkedListNode(int value)
	{
		this();
		this.value = value;
	}
}

• 反转单链表

/**
 * 反转单链表
 * @param head 指向反转后链表的第一个节点的指针
 */
public static void reverseSingleLink(MyLinkedListNode head)
{
	// 如果单链表不存在、单链表长度为 1，则直接返回 head
	if (head == null || head.next == null)
	{
		return;
	}
	
	// 新链表的头指针
	MyLinkedListNode p = null;
	
	// 当前反转的节点指针
	MyLinkedListNode cur = head;
	
	// 反转节点的下一个节点指针
	MyLinkedListNode q = null;
	
	// 当反转节点不为空，说明还有节点没有反转，则进行反转操作
	while (cur != null)
	{
		q = cur.next;
		cur.next = p;
		p = cur;
		cur = q;
	}
	head = p;
}

2.4. 结果

2.5. Github

Github：MyLinkedListNode.java
Github：ReverseLinkedList.java

3. 带头结点的单链表

3.1. 初始单链表

3.2. 反转

• 初始化

cur = head.next; // cur 指向待反转的节点
head.next = null; // head 作为反转后链表的头结点，初始时 next 域为空
p = null; // p 指向待反转节点的下一个节点

• 反转第一个节点

p = cur.next;
cur.next = head.next;
head.next = cur;
cur = p;

• 反转第二个节点

p = cur.next;
cur.next = head.next;
head.next = cur;
cur = p;

• 反转第三个节点

p = cur.next;
cur.next = head.next;
head.next = cur;
cur = p;

• 反转最后一个节点

p = cur.next;
cur.next = head.next;
head.next = cur;
cur = p;

• 算法结束

if(cur == null)
{
	return;
}

3.3. 代码

• 单链表节点定义

public class MyLinkedListNode
{
	int value; // 值域
	MyLinkedListNode next; // 指针域
	
	/**
	 * 默认构造器
	 */
	public MyLinkedListNode()
	{
		this.next = null;
	}
	
	/**
	 * 带值域的构造器
	 * @param value 指定值域的值
	 */
	public MyLinkedListNode(int value)
	{
		this();
		this.value = value;
	}
}

• 反转单链表

public static void reverseLinkedListWithHead(MyLinkedListNode head)
{
	// 如果单链表不存在、单链表长度为 0、单链表长度为 1，则直接返回
	if (head == null || head.next == null || head.next.next == null)
	{
		return;
	}
	
	// 指向待反转节点的指针
	MyLinkedListNode cur = head.next;
	
	// head 作为反转后链表的头结点，初始时它的下一节点为空
	head.next = null;
	
	// 指向待反转节点的下一个节点的指针
	MyLinkedListNode p = null;
	
	// 头插法 -- 将反转节点插入到头结点与头结点下一个节点之间
	while (cur != null)
	{
		p = cur.next;
		cur.next = head.next;
		head.next = cur;
		cur = p;
	}
}

3.4. 结果

3.5. Github

Github：MyLinkedListNode.java
[GitHub：ReverseLinkedListWithHead.java]
(https://github.com/domagic/Algorithms/blob/master/ReverseLinkedListWithHead.java)