链表翻转的图文讲解（递归与迭代两种实现）

Posted 2022-11-25 heqiyoujing

链表的翻转是程序员面试中出现频度最高的问题之一，常见的解决方法分为递归和迭代两种。最近在复习的时候，发现网上的资料都只告诉了怎么做，但是根本没有好好介绍两种方法的实现过程与原理。所以我觉得有必要好好的整理一篇博文，来帮忙大家一步步理解其中的实现细节。
　　我们知道迭代是从前往后依次处理，直到循环到链尾；而递归恰恰相反，首先一直迭代到链尾也就是递归基判断的准则，然后再逐层返回处理到开头。总结来说，**链表翻转操作的顺序对于迭代来说是从链头往链尾，而对于递归是从链尾往链头。**下面我会用详细的图文来剖析其中实现的细节。

1、非递归（迭代）方式

　　迭代的方式是从链头开始处理，如下图给定一个存放5个数的链表。

 

　　首先对于链表设置两个指针：

　　然后依次将旧链表上每一项添加在新链表的后面，然后新链表的头指针NewH移向新的链表头，如下图所示。此处需要注意，不可以上来立即将上图中P->next直接指向NewH，这样存放2的地址就会被丢弃，后续链表保存的数据也随之无法访问。而是应该设置一个临时指针tmp，先暂时指向P->next指向的地址空间，保存原链表后续数据。然后再让P->next指向NewH，最后P=tmp就可以取回原链表的数据了，所有循环访问也可以继续展开下去。

 

 

 

 　　指针继续向后移动，直到P指针指向NULL停止迭代。

 

 

 

 　　最后一步：

 

2、非递归实现的程序 

 

public static DataNode reverse(DataNode node)
        //如何链表没有元素或者链表只有一个元素，不必要反转，返回链表本身就行。
        if(node == null ||node.next == null)
            return node;
        

        //当链表超过两个及以上就需要反转
        DataNode pre = null;//用于保存当前节点的前一个节点
        DataNode cur = node;//cur保存当前节点

        while(cur != null)
            DataNode next = cur.next;//获取当前节点的下一个元素
            cur.next = pre;//把当前节点的next指向前一个元素
            pre = cur;//把当前节点改为前一个节点（其实就是前一个元素后移一位）。
            cur = next;//把当前节点的下一个节点改为当前节点（其实就是前一个元素后移一位）。
        

        //因为反转后pre是第一个节点，所以返回pre.
        return pre;
    

3、递归方式

　　我们再来看看递归实现链表翻转的实现，前面非递归方式是从前面数1开始往后依次处理，而递归方式则恰恰相反，它先循环找到最后面指向的数5，然后从5开始处理依次翻转整个链表。
　　首先指针H迭代到底如下图所示，并且设置一个新的指针作为翻转后的链表的头。由于整个链表翻转之后的头就是最后一个数，所以整个过程NewH指针一直指向存放5的地址空间。

 

 

 

 

　　然后H指针逐层返回的时候依次做下图的处理，将H指向的地址赋值给H->next->next指针

 

 

 

 　　继续返回操作：

 

　　上图第一次如果没有将存放4空间的next指针赋值指向NULL，第二次H->next->next=H，就会将存放5的地址空间覆盖为3，这样链表一切都大乱了。接着逐层返回下去，直到对存放1的地址空间处理。

 

 

 

 　　返回到头：

 4、迭代实现的程序

public static DataNode reverse1(DataNode head) 
        if (null == head || null == head.getNext())
            return head;
        DataNode revHead = reverse1(head.getNext());
        head.getNext().setNext(head);
        head.setNext(null);
        return revHead;
    

 

 

转自：链表翻转的图文讲解（递归与迭代两种实现）