206. 反转链表

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题目描述

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。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

示例 2：

输入：head = [1,2]
输出：[2,1]

示例 3：

输入：head = []
输出：[]

提示：

• 链表中节点的数目范围是 \([0, 5000]\)
• \(-5000\) \(≤\) \(Node.val\) \(≤\) \(5000\)

进阶： 链表可以选用迭代或递归方式完成反转。你能否用两种方法解决这道题？

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遍历

时间复杂度\(O(n)\)  空间复杂度\(O(1)\)

定义前驱结点为pre，当前结点为cur，由于每次反转需要把当前结点的next指针指向前驱结点pre，所以需要再定义一个next用来存储当前结点的下一个结点。

反转操作：

1. 把当前结点的next指针指向前驱结点；
2. 把前驱结点pre移到当前结点cur上；
3. 把当前结点cur移到之前定义的next结点处。

C++

/**
 * 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 = nullptr;
        ListNode* cur = head;
        while (cur) {
            ListNode* next = cur->next;
            cur->next = pre;
            pre = cur;
            cur = next;
        }
        return pre;
    }
};

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递归

时间复杂度\(O(n)\)  空间复杂度\(O(n)\)

定义tail结点为reverseList(head)函数的返回值。当没有next结点时，返回head结点。

否则，将当前结点的next结点的next指向当前head结点，head->next置为空指针nullptr。

C++

/**
 * 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) {
        if (!head || !head->next) return head;

        ListNode* tail = reverseList(head->next);
        head->next->next = head;
        head->next = nullptr;

        return tail;
    }
};