剑指 Offer 24. 反转链表

题目链接：https://leetcode-cn.com/problems/fan-zhuan-lian-biao-lcof

本文给出两种语言的解法：1.JavaScript （递归解法、迭代解法）  2.Java（迭代解法）

 

一、JavaScript（递归解法、迭代解法）

1.递归解法

/**
 * 先处理链头为空的情况（链为空）
 */
var reverseList = function(head) {
  if(head == null) return head;
}
/**
 * 第一步就是划分小问题：需要将当前结点的下一个结点指向当前结点； ...(1)
 *    也就是head.next.next = head; ...(1)
 * 但在操作（1）之前，必须解决下一个结点的小问题（也就是要对下一个结点进行操作1）
 * 而解决小问题的方法就是reverseList(head)
 * 因此：
 */
var reverseList = function(head) {
  if(head == null) return head;
  reverseList(head.next);
  head.next.next = head; //...(1)
}
/**
 * 第二步就是找递归出口：到什么时候就没有了下一个结点的小问题？
 * 当下一个结点为空时：head.next == null
 * 注意：当到了递归出口（下一个结点为空）时，所传入的结点将会是新的头节点。
 */
 var reverseList = function(head) {
  if(head == null || head.next == null) return head;
  reverseList(head.next);
  head.next.next = head; //...(1)
}
/**
 * 因为题目要求返回链表反转后的新头结点，
 * 那么需要将新头结点层层传递出去：保留递归出口返回的新头结点逐层返回
 */
 var reverseList = function(head) {
  if(head == null || head.next == null) return head;
  let newHead = reverseList(head.next);
  head.next.next = head; //...(1)
  return newHead;
}
/**
 * 到此，除了旧头结点之外的结点的next都已经完成重新指向。
 * 根据题目要求，旧头结点将指向null;
 * 在代码中对每个结点都进行next赋值null操作：head.next = null;
 * 虽然对每个结点都进行了该操作（本不需要的操作），
 * 但除了旧头结点外的结点的next都将会重新指向（在递归的外层会重新指向）。
 */
 var reverseList = function(head) {
  if(head == null || head.next == null) return head;
  let newHead = reverseList(head.next);
  head.next.next = head; //...(1)
  head.next = null;
  return newHead;
}

 

2.迭代解法

由头结点始，逐个访问结点并对其操作：将其next指向前一个结点（在此操作前需保留下一个结点的引用），

在该操作有一个问题就是在访问当前结点时，如何指向前一个结点？解决手段就是在访问第二个结点之前先保存第一个结点（也就是在遍历下一个结点之前保存当前结点的引用）。

/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
var reverseList = function(head) {
    let tem1 = null;
    let tem2 = null;
    let index = head;
    while(index !== null) {
        tem2 = index.next;
        index.next = tem1;
        tem1 = index;
        index = tem2;
    }
    return tem1;
};

 

二、Java（迭代解法）

/**
 *  @author 不乏理想的三师弟
 *  解法一 也就是题解中的迭代解法
 *  原理：
 *  由头结点开始，遍历链表；同时完成两件事：
 *  1、将当前结点的next指向前一个结点；
 *  2、并且对下一个结点也能做第一件事；
 *  
 *  用head代表当前结点，
 *  要做的第一件事：head.next 指向前一个结点；
 *  因此要有临时变量pre保存前一个结点；（初始时pre当然为null）
 *  
 *  (1)head.next = pre; // 将当前结点的next指向前一个结点；
 *  
 *  当执行语句(1)时，下一个结点的引用会被抹去；
 *  因此在执行语句(1)之前，要另一个临时变量tem保存下一个结点：tem = head.next;
 *  执行完语句(1)后，就准备操作下一个结点；
 *  
 *  (2)head = tem; // 准备操作下一个结点
 *  
 *  在执行语句(2)时，原本head的结点就会被抹去；
 *  因此在执行语句(2)之前，要将head结点赋值给pre：pre = head;
 *  
 *  语句顺序如下：
 *  head.next = pre; (1)
 *  tem = head.next;
 *  pre = head;
 *  head = tem; (2)
 */
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
    if(head == null) return null;
    ListNode pre = null, tem = null;
    
    // 为了不打乱语句的逻辑顺序就用break来跳出循环
    while (true) {
        tem = head.next;
        head.next = pre; 
        if (tem == null) {
            // beak要在head.next = pre后执行;
            // 因为在最后一刻还要将当前结点的next指向前一个结点
            break; 
        }
        pre = head;
        head = tem;
    }
    return head;
}