逆置一个单链表的三种方法
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2024-01-15 20:00:22
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* 逆置一个单链表有3种方法,这里我们将完整的实现:
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* 方法 1):头插法建立新的链表 建立一个新的链表,把原来的单链表从头顺序遍历,遍历的每个结点都用头插法插入到新的链表中,这样新的链表自然就成原来
* 的逆置得了。由于要遍历原来链表和建立新的链表,所以这种方法时间和空间复杂度都为O(n),好处是不用修改原来的链表,坏处就是多了空间复杂度。这种方
* 法是最常用。
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* 方法2): 原地逆置这种方法主要是每每修改两个相邻结点p,q的前后关系,增加一个t保存下一次的修改目标结点,既然都叫原地逆置了,所以空间复杂度为O(1)
* ,时间同样为O(n),但是这种方法修改了原来的链表,所以要特*别注意,慎重使用。注意不要形成环了,可以在idea中跑跑。
*
* 方法3): 使用递归,reverse(head),出口设置为head==null 和head.next==null ,但是特别注意递归子情况的判断,详情参见代码。
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* 方法4) :Collections.reverse(); 这个方法之后做剖析,下一篇和Arrays.asList()以及toArray()结合介绍。
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import java.util.*;
//定义一个节点
class Node {
int data;
Node next;
public Node(int data) {
this.data = data;
next = null;
}
}
//完整实现
public class Solution {
public static void main(String args[]) {
int a[] = new int[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
Solution s = new Solution();
System.out.print("逆置前链表为:");
Node L = s.init(a);
s.show(L);
//每次逆置可能改变L,所以就重新建立一次链表
System.out.print("逆置方法1: ");
L = s.init(a);
s.show(s.reverse1(L));
System.out.print("逆置方法2: ");
L = s.init(a);
s.show(s.reverse2(L));
//递归最好不要头结点
System.out.print("逆置方法3: ");
L = s.init(a);
Node newL = new Node(-1);
newL.next = s.reverse3(L.next);
s.show(newL);
}
//初始化,用尾插法建立链表
private Node init(int a[]) {
//增加一个头结点,方便操作
Node L = new Node(-1);
int n = a.length;
if (n == 0)
return L;
Node rear = L;
for (int i = 0; i < n; i++) {
Node p = new Node(a[i]);
rear.next = p;
rear = p;
}
return L;
}
//打印一个链表
private void show(Node L) {
if (L.next == null) return;
Node p = L.next;
while (p != null) {
System.out.print(p.data + " ");
p = p.next;
}
System.out.println();
}
//逆置方法1:头插建立新链表
private Node reverse1(Node L) {
Node t = new Node(-1);
Node p = L.next, q;
while (p != null) {
q = p.next;
p.next = t.next;
t.next = p;
p = q;
}
return t;
}
//逆置方法2:原地逆置
private Node reverse2(Node L) {
Node p = L.next;
//空链表和一个元素时候
if (p == null || p.next == null)
return L;
//p,q两个相邻结点的前后关系改变,t保存下一次修改的结点
Node q = p.next, t = q.next;
while (q != null) {
q.next = p;
p = q;
q = t;
if (t != null)
t = t.next;
}
//注意修改逆置的最后一个结点的后继为空,并且头结点指向原来的最后一个结点
L.next.next = null;
L.next = p;
return L;
}
//递归逆置,注意这里用的是L.next
private Node reverse3(Node head) {
//递归出口
if (head == null || head.next == null)
return head;
//递归子情况
Node pre = reverse3(head.next);
head.next.next = head;
head.next = null;
return pre;
}
}
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