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反转链表 这题真的是面试十分喜爱考的了,这题看起来简略,然而能用 两种办法 一遍 bug free 也是不容易的,面试的时候能够筛下来一大批人,无论是对 junior 还是 senior 面试都很爱考。
明天齐姐就带你梳理分明思路,思路清楚了能力 写码如有神。
题目
这是从力扣中文站上截下来的,然而这个输入不太形象。
对链表的反转,并不是要把它理论翻个个,只是动一动 next 指针就好了。
什么意思呢?
咱们先看对数组进行反转。
数组是一个物理上间断存储的数据结构,反转之后原来放 1 的地位就变成了放 5.
然而链表并不是,因为链表在物理上是不间断的,它的每个单元 ListNode
是通过 next
指针连贯在一起的,而每个 ListNode 之间在内存里并不一定是挨着的。
所以反转链表,就不是非要把 1 的地位放 5,因为它们想在哪在哪。
那么怎么保障这个程序呢?
- 就是 next 指针。
沿着 next 指针的方向走上来,就是链表的程序。这也就保障了,只有咱们拿到了头节点,就掌控了整个 LinkedList.
那么题目中的例子,形象点是这个样子滴:
也就是元素本人不必动,只须要动动小指针,就是反转了。
递归解法
递归的三步骤大家还记得吗?
Base case + 拆解 + 组合
不记得的连忙在公众号内回复「递归」二字,获取递归的入门篇详解。
那么咱们来看这个题的:
base case:
当只有一个 node,或者没有 node 了呗,也就是
if(node == null || node.next == null) {return node;}
其实呢,只剩一个 node 的时候严格来讲并不是 base case,而是 corner case,
因为它本能够再 break down 到 node == null 的,但因为前面有对 node.next 的 dereference 操作,所以不能省略。
拆解:
递归的拆解就是把大问题,分解成小一点点的问题,直到 base case 能够返回,进行第三步的组合。
那么这里就是
组合:
组合的意思是,假如咱们可能拿到小问题的解,那么用小问题的解去结构大问题的解。
那么这个问题里如何结构呢?
这里很显著,在 2 前面接上 1 就行了,然而 怎么拿到 2 呢?
别忘了,原问题里,此时还有 1 指向 2 呢~
也就是 node1.next = node2
,
而后把 2 指向 1:node2.next = node1
合起来就是:node1.next.next = node1
思路清楚就不绕,看着感觉绕的就是没想分明哼~
代码
递归的代码写起来都很简洁:
class Solution {public ListNode reverseList(ListNode head) {if(head == null || head.next == null) {return head;}
ListNode newHead = reverseList(head.next);
head.next.next = head;
head.next = null;
return newHead;
}
}
工夫复杂度
咱们在「递归」这篇文章里说过,递归的工夫复杂度分析方法就是把 递归树画进去,每个节点的工夫加起来 就行了。
这个递归树是一个很简略的单项链表,每个节点上做的就是那三行代码,也就是「组合」做的事,即 O(1) 的工夫,总共有 n 个节点,那么总的工夫就是 O(n).
空间复杂度
那看递归树也很显著了,每一层也就用了点小变量,是 O(1),所以总的空间共是 O(n).
Iterative 解法
(谁能通知我这个中文的业余说法。。
Iterative 的思路就是:
过一遍这个 Linked List,边过边把这个 node 的 next 指针指向后面那个 node,直到过齐全部。
这样说太形象,面试时也是,间接过例子。
那也就是把 1 的 next 指针翻过来指向 NULL;
把 2 的 next 指针翻过来指向 1;
把 3 的 next 指针翻过来指向 2;
…
所以咱们还须要一个变量来记录以后 node 的前一个 node,无妨设为 prev.
同时呢,一旦咱们把指针翻转过来,前面的那个 node 就丢了有木有!所以还须要有个额定的变量当时记录下前面的 node,设为 nxt,这样才不至于走丢~
Step1.
翻转箭头:把 1 的 next 指针指向 NULL;
这样子,同时咱们也明确了,prev 的初始化应该是 NULL.
而后把这仨变量都挪动到下一个地位:
Step2.
翻转箭头:把 2 的 next 指针指向 1,
而后三人行:
Step3.
翻转箭头:把 3 的 next 指针指向 2,
再齐步走:
Step4.
再把 4 的反过来:
再往后走:
Step5.
再把 5 的 next 反过来:
然而因为咱们的 while 循环蕴含了
「翻转箭头」+「三人行」
两个步骤,所以还须要走完最初一个三人行,变成:
很多同学搞不清楚这个 while 循环的完结条件,其实很简略,你就 走个例子画画图 嘛!
那完结条件就是 curr = null
的时候,
最初返回的是 prev
.
好了,看代码吧:
class Solution {public ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode prev = null;
ListNode curr = head;
while(curr != null) {
ListNode nxt = curr.next;
curr.next = prev; // 翻转箭头
prev = curr; // 三人行
curr = nxt; // 三人行
}
return prev;
}
}
工夫复杂度
这里的工夫复杂度很显著了,就是过了一遍这个链表,所以是 O(n).
空间复杂度
空间是 O(1).
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我是小齐,纽约程序媛,终生学习者,每天晚上 9 点,云自习室里不见不散!
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