【编程2】单链表+单链表反转（LeetCode. 206）

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一、链表

链表：不需要一块连续的内存空间，它通过“指针”将一组零散的内存块串联起来使用.
内存分布：

最常用的链表结构：单链表、双向链表和循环链表

二、单链表

1、基本概念

（1）单链表

当一个序列中只含有指向它的后继结点的链接时，就称该链表为单链表。

• 非空表(有头结点)：
  
• 空表：
  

（2）头指针——必有元素

链表指向第一个结点的指针，若链表有头结点，则是指向头结点的指针。头指针具有标识作用。

任何情况下,头指针都存在,无论链表是否为空。

（3）头结点——非必需元素

为了操作的统一和方便（插入/删除首元结点）设立的，放在首元结点(第一元素结点)之前，其数据域一般无意义（也可以 存放链表的长度）。

（4）尾结点

最后一个结点指针为“空”（通常用NULL或“^”符号表示），是链表的结束标志，表示它没有后继结点。

2、查找操作

目标：随机访问第 k 个元素
==》依次遍历链表，查找第 k 个元素
==》时间复杂度：O(n)

3、插入操作

目标：插入 x 结点
==》时间复杂度：O(1)
① x->next = a2->next
② a2->next = x

4、删除操作

目标：删除 a2 结点
==》时间复杂度：O(1)
① p = a1 -> next
② a1->next = p->next

三、设计思想—— 时间 <-> 空间

• 当内存足够时，若追求代码的执行速度 ==》选择空间复杂度高、时间复杂度相对较低的算法或者数据结构
• 当内存比较紧张 ==》时间换空间

四、LeetCode206.反转链表

1、题目描述

反转一个单链表。

2、示例

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

3、分析

• 要实现单链表反转，主要是修改结点的指针：将当前结点的指针指向其前驱结点。
• 在反转的过程中为了防止断链，需要记录下一结点的信息。例如：假设 i 结点之前，我们把所有的结点的指针都已经反转了，那么自然 i 和以后的结点链接发生了断裂！
  

==》利用三个指针，分别记录：当前结点、其前驱结点、其后继结点即可实现链表反转。

4、实现

/**
 * 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) {        
        ListNode *pre = NULL;
        ListNode *pcur = head;
        ListNode *pnext = NULL;
        ListNode *tail = NULL;
        
        while(pcur != NULL){
            pnext = pcur->next;
            if(pnext == NULL)
                tail = pcur;
                
            pcur->next = pre;
            
            pre =pcur;
            pcur = pnext;
        }
        return tail;
    }
};

==》时间复杂度：O(n)

五、碎碎念

• 很基本的题目，但是自己实现起来还是有困难，还得多多实践和思考；
• 把链表的操作理解实现。
• 后续加上leetcode92