LeetCode(力扣)::206.反转链表_力扣206

目录

 1、题目

 2、思路

 3、实现

 4、结果与总结

-1、完整代码

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1、题目

        我们通过阅读题干，可以得到的信息有：传给我们的是一个链表的头结点，需要我们将整个链表翻转(头变尾，尾变头)，再将新链表的头结点返回。

2、思路

        题目告知我们，可以使用递归和迭代两种方法进行实现。为了便于理解，这里采用迭代的方法进行答题。我们对比一下翻转链表的两种方法：

        1、先遍历当前链表，再创建新链表，从原链表的尾结点开始，从后向前取出结点，再依次放入新链表中，全部完成之后，返回新链表的头结点。

        2、直接在原链表中进行翻转，只改变next指针的指向，让从前向后指，变成从后向前指。

 在时间复杂度上，两种方法没有优劣之分，但是由于第一种方法需要开辟新的空间来存放新链表，在空间复杂度上，第二种方法是可以节约空间的。所以我们认为第二种方法更好。

3、实现

    struct ListNode* prev = NULL;
    struct ListNode* cur = head;
    struct ListNode* tail;

        在函数内创建三个指针prev(前指针)、cur(当前指针)、tail(后指针)（也可以使用head指针来代替cur指针，我们这里为了方便理解，创建三个指针，以免初学者混淆概念）。

        在逻辑结构上我们想要实现的样子是：

        即prev一开始不指向任何元素，只知道他在cur指针之前，而tail永远指向cur后一个位置，在改变cur->next之后起定位作用。

        

         接下来我们就可以让三个指针依次前进，遍历整个链表，在遍历的过程当中，让cur->next从指向tail，变为指向prev。也就是从前向后指，变成从后向前指！这样我们就可以完成一次结点的翻转。

        当翻转到最后一个结点的时候，我们需要考虑一个问题。此时tail已经指向了NULL，如果再次后移，tail所指向的位置就不确定了，会变成一个野指针。而cur所指向的就会成为NULL，prev变成cur的位置，那我们应当返回的是cur还是prev呢？

        其实这两个问题都很好解释，当tail已经为NULL的时候，我们因当停止后移tail指针，以防tail指针指向不明内存空间。

    while(cur)//此时cur已经为NULL，tail指针不能再向后移
    {
        tail = cur->next;
        cur->next = prev;
 
        prev = cur;
        cur = tail;
    }

        再来考虑返回值的问题，我们需要返回的是新链表的头结点，那么我们三个指针当中，哪个是指向头结点的指针呢？首先排除tail，因为他最后一定是遍历到链表最后的位置，而cur此时的位置指向的是原链表的NULL位置。所以只有prev指向的是原链表的最后一个元素。经过一番简单的分析，我们可以得知，return的应该是prev指针。

4、结果与总结

        leetcode通过。

         此题不仅考验我们对于链表next指针的理解，同时也考察了我们对于代码的掌控能力。我们要时刻控制指针的指向位置，防止发生危险访问，并且要保证指针的顺序。严格按照前中后的顺序去移动。

-1、完整代码

//写法一
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    struct ListNode* prev = NULL;
    struct ListNode* cur = head;
    struct ListNode* tail;
 
    while(cur)
    {
        tail = cur->next;
        cur->next = prev;
 
        prev = cur;
        cur = tail;
    }
    return prev;
}

//写法二
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    if(head == NULL)//如果链表为空，则不需要翻转，返回空指针
    {
        return NULL;
    }
    struct ListNode* prev = NULL;
    struct ListNode* cur = head;
    struct ListNode* tail = cur->next;
 
    while(cur)//用来控制翻转次数
    {
        //变更指向
        cur->next = prev;
 
        //指针移动
        prev = cur;
        cur = tail;
        if(tail)
        {
            tail = cur->next;
        }
    }
    return prev;
}