反转链表的Java方式实现_java反转链表

一、问题描述

 

定义一个单链表

因为我这里待会测试的时候需要自定义测试用例，所以就生成了get和set方法

public class ListNode {
    public int val;
    public ListNode next;
 
    public int getVal() {
        return val;
    }
 
    public void setVal(int val) {
        this.val = val;
    }
 
    public ListNode getNext() {
        return next;
    }
 
    public void setNext(ListNode next) {
        this.next = next;
    }
 
    public ListNode() {
    }
 
    public ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
 
    public ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

二、解题思路

2.1、双指针

反转链表是一道十分常见的面试题，我们都应该需要掌握的它的解题办法

解决思路如下：
假设这个链表是1-->2-->3-->4-->5-->null，我们需要返回的链表就是5-->4-->3-->2-->1-->null
根据上面单链表的定义我们可以知道，每个节点都只保存了它的下一个节点的指针next，而没有保存它前一个节点的指针，当链表进行反转后，每个节点的下一个节点就变成了它原来的前一个节点，比如原先是1-->2-->3-->4-->5-->null，反转后就变成了5-->4-->3-->2-->1-->null，所以我们需要提前保存每个节点的前一个节点，然后在我们遍历链表的过程中，需要将当前节点的next 指针改为指向它的前一个节点，一定要记得！！我们修改next指针之前必须先保存原先节点的后一个节点，不然修改next指针后原先节点它的后一个节点就访问不到了，最后返回新的头节点。

 

初始状态：

 

第一轮反转

 

第二轮反转

接下来的都是在重复相同的步骤，直到完成！

2.2、递归实现

递归可能有点不太好理解，直接看代码就能看懂了。在这里不太好描述

三、代码实现

 3.1、双链表

/**
 * @author lqkj
 * @data 2022/11/28 16:48
 * 例如： 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> null
 * 通过变化以后，变成 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 -> null
 * 给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。
 */
public class Reversal {
 
    //第一种解决办法，常见的直接反转
    public ListNode reverseList(ListNode head){
        ListNode prev = null;   //表示当前节点的前一个节点，初始值为null
        ListNode temp = head;   //表示当前节点，初始值为head
        ListNode next;          //表示当前节点的下一个节点
        while(temp != null){
            //先提前保存当前节点的下一个节点
            next = temp.next;
            //将当前节点的next指针指向当前节点的下一个节点
            temp.next = prev;
            //更新prev，将temp的值赋给prev
            prev = temp;
            //更新temp，将next赋给temp
            temp = next;
        }
        return prev;            //退出循环时temp为null，那么temp的前一个节点prev为新的头结点
    }

3.2、递归

//第二种方法，使用递归
    public ListNode reverseList2(ListNode head){
        //递归终止的条件是当前为空，或者下一个节点为空
        if(head == null || head.next == null){
            return head;
        }
        //这里的pre就是最后一个节点
        ListNode pre = reverseList2(head.next);
        //如果链表是1->2->3->4->5，难么pre此时就是5
        //head是4，head的下一个就是5，下下个就是null
        //所以head.next.next 就是 5->4
        head.next.next = head;
        //防止链表形成循环,需要将head.next 设置为null
        head.next = null;
        //每层都返回pre，也就是最后一个节点
        return pre;
    }

四、测试代码

public class ReversalTest {
 
    //输出函数
    private void print(ListNode head){
        while(head != null){
            System.out.println(head.getVal() + " " + head.getClass().getName());
            head = head.next;
        }
    }
 
    //封装链表赋值函数
    public ArrayList<ListNode> arrayList(int n){
        ArrayList<ListNode> list = new ArrayList<>();
        for(int i = 1 ; i <= n ; ++i){
            ListNode node = new ListNode();
            node.setVal(i);
            list.add(node);
            if(i != 1){
                list.get(i-2).setNext(list.get(i-1));
            }
            if( i == n){
                list.get(i-1).setNext(null);
            }
        }
        return list;
    }
 
 
    @Test
    public void testList(){
        int n = 5;
        ArrayList<ListNode> list = arrayList(n);
 
        ListNode head = list.get(0);
 
        print(head);
        System.out.println("-----------------------------");
 
        ListNode reve = new Reversal().reverseList(head);
        ListNode reve2 = new Reversal().reverseList2(head);
        print(reve);
        print(reve2);
    }
 
}