LeetCode算法题-Reverse Linked List（Java实现）

这是悦乐书的第192次更新，第195篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第51题（顺位题号是206）。反转单链表。例如：

输入：1-> 2-> 3-> 4-> 5

输出：5-> 4-> 3-> 2-> 1

本次解题使用的开发工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，环境是win7 64位系统，使用Java语言编写和测试。

02 第一种解法

先利用递归函数，进入到最后一个节点的位置，此时需要反转指针所指向的引用方向，比如原来是n(k)-->n(k+1)，现在需要反转过来变成n(k+1)-->n(k)，此时需要n(k).next.next = n(k)，将n(k+1)的下一个节点指向n(k)，同时需要将原来n(k)节点的下一个节点指向null，即n(k).next = null。如果不指向null，会形成环，造成死循环。

public ListNode reverseList(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return head;
    }
    ListNode p = reverseList(head.next);
    head.next.next = head;
    head.next = null;
    return p;
}

03 第二种解法

在遍历列表时，将当前节点的下一个指针更改为指向其上一个元素。由于节点没有引用其前一个节点，因此必须事先存储其前一个元素。在更改引用之前，还需要另一个指针来存储下一个节点。最后返回新的链表。

public ListNode reverseList2(ListNode head) {
    ListNode result = null;
    ListNode current = head;
    while (current != null) {
        ListNode pre = current.next;
        current.next = result;
        result = current;
        current = pre;
    }
    return result;
}

04 第三种解法

利用HashMap，依次遍历head节点，将下一个节点作为key、当前节点作为value存入其中，直到其最后一个节点。新创建一个节点指向head的最后一个节点，然后开始从map中取出key所对应的value作为新节点的下一个节点。

public ListNode reverseList3(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return head;
    }
    HashMap<ListNode, ListNode> nodeMap = new HashMap<>();
    ListNode curr = head;
    int leng = 0;
    while (curr.next != null) {
        nodeMap.put(curr.next, curr);
        ++leng;
        curr = curr.next;
    }
    ListNode newHead = curr;
    for (int i = 0; i < leng; i++) {
        curr.next = nodeMap.get(curr);
        curr = curr.next;
    }
    curr.next = null;
    return newHead;
}

05 第四种解法

使用栈，借助其先进后出的特点，先将head的每一个节点入栈，然后新建一个节点res，每次出栈的节点，获取其节点值val，然后创建新的节点作为res的下一个节点。

public ListNode reverseList4(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return head;
    }
    Stack<ListNode> stack = new Stack<>();
    while (head != null) {
        stack.push(head);
        head = head.next;
    }
    ListNode res = new ListNode(-1);
    ListNode temp = res;
    while (!stack.isEmpty()) {
        temp.next = new ListNode(stack.pop().val);
        temp = temp.next;
    }
    return res.next;
}

06 第五种解法

此解法与第四种解法思路类似，只不过是将栈换成了数组，然后新建node节点，以数组最后一位元素作为节点值，然后开始循环处理每个新的节点。

public ListNode reverseList5(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return head;
    }
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
    while (head != null) {
        list.add(head.val);
        head = head.next;
    }
    ListNode node = new ListNode(list.get(list.size()-1));
    ListNode last = node;
    for (int i=list.size()-2; i >= 0; i--) {
        ListNode temp = new ListNode(list.get(i));
        last.next = temp;
        last = last.next;
    }
    return node;
}

07 小结

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