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链表系列文章(三)
上一篇讨论了链表相关的几个有趣的问题，这一篇主要讨论与反转链表有关的问题
基本数据结构：
struct ListNode { int var; ListNode *next; ListNode( int v = 0 ) : var(v), next(NULL) { }};
1. 反转链表
方法一：堆栈法，利用栈后进先出的特性，将链表节点依次入栈，然后弹出并修改next指针
时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)
1 ListNode *reverseList(ListNode *head) {2 if(!head || !head->next) return head;3 ListNode newhead(-1), *h = &newhead;4 std::vector<ListNode *> s;5 for( ; head; head = head->next ) s.push_back(head);6 while(!s.empty()) { h->next = s.back(); s.pop_back(); h = h->next; }7 h->next = NULL;8 return newhead.next;9 };
方法二：头插法，创建一个新的头节点，然后遍历链表节点，将每个节点依次插入到头节点后
时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)
1 ListNode *reverseList(ListNode *head) { 2 if(!head || !head->next) return head; 3 ListNode newhead(-1), *h = &newhead, *temp = NULL; 4 while(head) { 5 temp = head->next; 6 head->next = h->next; 7 h->next = head; 8 head = temp; 9 }10 return newhead.next;11 };
方法三：前插法，把链表分为两部分，依次把后一部分的节点前插到前一部分
时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)
1 ListNode *reverseList(ListNode *head) { 2 if(!head || !head->next) return head; 3 ListNode *prev = head, *curr = prev->next, *next = NULL; 4 prev->next = NULL; 5 while(curr) { 6 next = curr->next; 7 curr->next = prev; 8 prev = curr; 9 curr = next;10 }11 return prev;12 };
2. 反转链表的[m, n]区间的节点
和反转链表的区别是，我们必须保存反转后的尾指针，使其指向第n+1个节点
方法一：堆栈法，相比上个问题，只需保存一下第n+1个节点地址即可，不再赘述
方法二：头插法，时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)
ListNode *reverseList( ListNode *list, int m, int n ) { ListNode *head = new ListNode(); ListNode *phead = head; ListNode *curr, *prev; phead->next = list; n -= m;//需要反转的次数 while( --m ) { phead = phead->next; } //phead->next指向第m个节点 prev = phead->next;//prev指向反转区间的尾部 curr = prev->next;//指向反转区间的头部 while( n-- ) { prev->next = curr->next;//这里的prev->next其实就是尾指针!!! curr->next = phead->next; phead->next = curr;//头插法 curr = prev->next; } return head->next;}
3. 给定两个指针begin和end，反转begin->...->end之间的节点，返回反转后的倒数第一个节点指针
方法参考 2. 反转链表的[m, n]区间的节点
1 ListNode* reverseList(ListNode *prev, ListNode *begin, ListNode *end) { 2 ListNode *end_next = end->next; 3 for (ListNode *p = begin, *cur = p->next, *next = cur->next; 4 cur != end_next; 5 p = cur, cur = next, next = next ? next->next : NULL) { 6 cur->next = p; 7 } 8 begin->next = end_next;//这里的begin->next其实就是尾指针!!! 9 prev->next = end;10 return begin;11 }
4. 小结
反转链表本身比较简单，但是当要区间反转时，一定要牢记，不能忘了尾指针！！！
由于本人水平有限，文中难免有不当和错误之处，欢迎大家批评指正，愿共同进步！！！
链表系列文章(三)
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