4.反转链表

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https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list/description/

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例 1：

输入： head = [1,2,3,4,5] 输出： [5,4,3,2,1]

示例 2：

输入： head = [1,2] 输出： [2,1]

示例 3：

输入： head = [] 输出： []

提示：

• 链表中节点的数目范围是 [0, 5000]

• -5000 <= Node.val <= 5000

进阶： 链表可以选用迭代或递归方式完成反转。你能否用两种方法解决这道题？

```java

class Solution {

public static void main(String[] args) {
    ListNode node = new ListNode(0);
    node.next = new ListNode(1);
    node.next.next = new ListNode(2);
    node.next.next.next = new ListNode(3);
    node.next.next.next.next = new ListNode(4);
    reverse(node);
}

public ListNode middleNode(ListNode head) {
    ListNode slow = head;
    ListNode fast = head;
    while (fast != null || fast.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    return slow;
}

public static ListNode reverse(ListNode head) {
    ListNode cur = head;
    ListNode pre = null;
    while (cur != null) {
        //暂存后继节点 cur.next=1
        ListNode tmp = cur.next;
        //将原来的头结点给cur的下一个节点
        cur.next = pre;
        //将当前cur作为pre也就是头结点,也就是遍历到谁谁就是头结点,原来的头结点要给到当前正在遍历的节点的下一个节点
        pre = cur;
        //假设pre=0 cur=1 cur.next=2
        //那么经过上面的操作以后,cur.next=0, pre = cur = 1 即 pre=1,pre.next=0 相当于是做了换位操作
        cur = tmp;
    }
    return pre;
}

} ```

方法一：迭代

假设链表为 1→2→3→∅ 我们想要把它改成 ∅←1←2←3。

在遍历链表时，将当前节点的 next\textit{next}next 指针改为指向前一个节点。由于节点没有引用其前一个节点，因此必须事先存储其前一个节点。在更改引用之前，还需要存储后一个节点。最后返回新的头引用。

java class Solution { public ListNode reverseList(ListNode head) { ListNode prev = null; ListNode curr = head; while (curr != null) { ListNode next = curr.next; curr.next = prev; prev = curr; curr = next; } return prev; } }

时间复杂度：O(n)

其中 nnn 是链表的长度。需要遍历链表一次。

空间复杂度：O(1)。

方法二：递归

递归版本稍微复杂一些，其关键在于反向工作。假设链表的其余部分已经被反转，现在应该如何反转它前面的部分？

java class Solution { public ListNode reverseList(ListNode head) { if (head == null || head.next == null) { return head; } ListNode newHead = reverseList(head.next); head.next.next = head; head.next = null; return newHead; } }

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。需要对链表的每个节点进行反转操作。

空间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间，最多为 n 层。