反转链表

反转一个单链表。

示例:

输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL

方法一：外部容器

将链表转存至新的容器vector内，再利用vector本身的reverse_iterator进行反向遍历，将内容一一对应存入链表节点内。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if (head == NULL)
        {
            return head;
        }

        vector store;
        while (head != NULL)
        {
            store.push_back(head->val);
            head = head->next;
        }

        ListNode* resHead = new ListNode(0);
        ListNode* p = resHead;
        ListNode* q = nullptr;
        p->val = *(store.rbegin());
        for (vector::reverse_iterator riter = store.rbegin() + 1; riter != store.rend(); riter++)
        {
            q = new ListNode(0);
            q->val = *riter;
            p->next = q;
            p = q;
        }
        p->next = NULL;
        return resHead;
    }
};

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中n为链表长度。
• 空间复杂度：O(n)。

方法二：迭代

在遍历列表时，将当前节点的 next 指针改为指向它的前一个节点。分别需要一个指针用来记录上一个节点（previous），当前节点（current）以及下一个节点（next）。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if (head == NULL)
        {
            return head;
        }
        
        ListNode* prev = nullptr;
        ListNode* curr = head;
        while (curr != NULL)
        {
            ListNode* nextTemp = nullptr;
            nextTemp = curr->next;
            curr->next = prev;
            prev = curr;
            curr = nextTemp;
        }
        return prev;
    }
};

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中n为链表长度。
• 空间复杂度：O(1)。

方法三：递归

递归方法比较难理解，假设我们传入的链表为1->2->3->4->5->NULL，那么传入的head即节点1，递归令节点curr等于reverseList(head->next)，终止条件为head或head->next为空，并返回head。

在这个例子中，最后一层返回的即节点5，此时head指向节点4，我们令head->next->next = head，即1->2->3->4->5->4：

01

接着，令head->next = null，即1->2->3->4->null且5->4：

02

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if (head == NULL || head->next == NULL)
        {
            return head;
        }

        ListNode* curr = reverseList(head->next);
        head->next->next = head;
        head->next = NULL;
        return curr;
    }
};

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中n为链表长度。
• 空间复杂度：O(n)，递归至n层。