24. 反转链表

剑指offer 24 反转链表 LeetCode206

定义一个函数，输入一个链表的头节点，反转该链表并输出反转后链表的头节点。

示例:

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

限制：

0 <= 节点个数 <= 5000

注意：本题与主站 206 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list/

解题思路：

写该题时，应该先问面试官能不能修改原链表，如果不可以，那我们看到反转，第一反应应该是想到栈的先进后出特性，即用一个栈来辅助反转，建立一个新的链表。如果可以修改原链表，那么面试官的初心应该就是让我们原地反转给定的链表。

解法一：使用栈

Java代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    
    
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
    
    
        if(head == null || head.next == null) return head;
        Stack<ListNode> stack = new Stack<>();
        ListNode cur = head;
        //入栈
        while(cur != null){
    
    
            stack.push(cur);
            cur = cur.next;
        }
        //建立虚拟头节点，构建新的链表
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        cur = dummy;
        while(!stack.isEmpty()){
    
    
            cur.next = stack.pop();
            cur = cur.next;
        }
        //注意这一句不能少，否则最后两个节点会形成环，
        //如题中反转后2的下一个节点是1，而原链表1的下一个节点是2
        //如果没有下面这行代码，2的下一个节点是1，1的下一节点是2，而不是null，形成环了
        cur.next = null;
        return dummy.next;
    }
}

解法二:原地反转链表

头插法。共三个关键结点，如图：

Java代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    
    
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
    
    
        //思路：不断让后面的结点连到dummy的后面，结点遍历完毕，也就反转完毕了
        if(head == null) return head;
        //由于用的是头插法，即后面的节点需要插在当前头节点之前，所以声明一个虚拟头节点
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = head;
        //表示本次要插入到dummy后的结点，即插入到原始链表的头节点位置
        ListNode cur = dummy.next.next;
        //tail指向一直不变，改变的是tail.next,用于将已经反转的部分链表和剩余还需要反转的链表相连
        ListNode tail = head;

        while(cur != null){
    
    
            //记住下一个需要头插的节点，避免等下cur.next改变指向，就找不到原来的cur.next了
            ListNode nxt = cur.next;
            cur.next = dummy.next;
            dummy.next = cur;
            tail.next = nxt;//将已经反转的部分链表和剩余还需要反转的链表相连
            cur = nxt;//下一个要头插的节点
        }
        return dummy.next;
    }
}