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https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list/description/
一、题目分析
给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。今天这道题目非常的言简意赅，就是给定一个链表将其反转后返回反转后的头节点。
二、示例分析
输入：head = [1,2,3,4,5] 输出：[5,4,3,2,1]
三、解题思路&代码实现
方法一：双指针法
我们可以定义一个前驱节点 pre 和一个当前节点 cur，初始时 pre = nullptr，cur 指向头节点。每次遍历时，我们暂存 cur 的下一个节点，然后将 cur->next 指向 pre，完成当前节点的反转。接着，pre 和 cur 分别向后移动，直到 cur 为 nullptr。此时 pre 指向反转后的新头节点，整个链表完成逆序。
class Solution {
public:ListNode* reverseList(ListNode* head) {// 如果链表为空，直接返回nullptrif (head == nullptr)return nullptr;// pre指针用于记录当前节点的前一个节点，初始为nullptrListNode* pre = nullptr;// cur指针用于遍历链表，初始指向头节点ListNode* cur = head;// 遍历链表，直到cur为nullptr（即链表末尾）while (cur) {// 临时保存当前节点的下一个节点，防止断链后丢失ListNode* t = cur->next;// 将当前节点的next指针指向前一个节点，实现反转cur->next = pre;// 移动pre指针到当前节点，为下一次迭代做准备pre = cur;// 移动cur指针到之前保存的下一个节点，继续遍历cur = t;}// 循环结束后，pre指向原链表的最后一个节点，即反转后的新头节点return pre;}
};图文说明：
方法二：递归法
递归法和双指针法大致思想一致，具体实现代码稍稍有些差异，需要着重搞清楚每次递归时需要传的参数分别是什么。
class Solution {
public:// 递归反转链表的辅助函数// pre: 已经反转部分的头节点（初始为nullptr）// cur: 当前待反转的节点（初始为原链表头节点）ListNode* reverse(ListNode* pre, ListNode* cur) {// 递归终止条件：当前节点为空，说明已处理完所有节点// 此时pre就是反转后的新头节点if (cur == nullptr)return pre;// 保存当前节点的下一个节点，防止断链ListNode* t = cur->next;// 反转当前节点的指向cur->next = pre;// 递归处理下一个节点：// 新的pre变为当前节点（已反转部分的头节点）// 新的cur变为之前保存的下一个节点return reverse(cur, t);}// 主函数：反转整个链表ListNode* reverseList(ListNode* head) { // 调用辅助函数// 这里等同于// ListNode* pre = nullptr;// ListNode* cur = head;return reverse(nullptr, head); }
};关键点说明：
- 递归思想：将链表分为“已反转部分“与”未反转部分“，每次处理一个节点。
- 终止条件：当cur为空时，说明所有节点已经反转完毕。
- 指针操作：每次递归调用前保存cur->next节点，防止找不到后继节点。将当前节点指向前驱节点。
- 参数传递：pre始终指向已反转部分的头节点，cur始终指向待处理的下一个节点
时间复杂度上与方法一相同，但空间复杂度为O(n)。个人感觉递归其实还是挺难理解的，但是当你搞清楚递归之后，在代码量上，会比普通写法要简介很多。
方法三：头插法（不提供代码，请同学自行实现）
这里主要讲述一下思想，感兴趣的小伙伴可以自己动手试一试。
核心思想：遍历原链表，逐一拿下每一个节点，插入到一个新链表的头部，最后新链表就是逆序后的链表。
关键步骤：
-
初始化一个虚拟头节点（
dummy），作为新链表的辅助节点。 -
遍历原链表，每次操作：
-
保存当前节点的下一个节点（
next = cur->next）。 -
将当前节点插入到新链表头部（
cur->next = dummy->next）。 -
更新新链表的头（
dummy->next = cur）。 -
移动当前节点到原链表的下一个节点（
cur = next）。
-
-
返回
dummy->next，即逆序后的新链表头节点。
在上述两种方法如果大家掌握了的话，这种方法实现起来应该是没有问题的。虽然不推荐，但是相比方法一、二也是有好处，比如直观更容易理解，无需递归不需要考虑栈溢出。但这种方法主要还是锻炼大家的算法思维。
四、题目总结
- 双指针法：定义前驱指针
pre初始为nullptr，当前指针cur指向头节点。遍历链表，每次暂存cur的下一个节点t，然后将cur->next指向pre实现当前节点反转，再移动pre和cur指针，直至cur为nullptr，此时pre为反转后新头节点。时间复杂度 O (n)，空间复杂度 O (1) 。 - 递归法：将链表分为 “已反转部分” 和 “未反转部分”，通过递归处理节点。辅助函数
reverse接收已反转部分头节点pre（初始nullptr）和当前待反转节点cur（初始为头节点），保存cur->next防止断链，将cur->next指向pre，再递归调用reverse(cur, t)处理下一个节点，终止条件为cur为空，此时pre是新头节点。时间复杂度 O (n) ，空间复杂度 O (n) 。 - 头插法：遍历原链表，把每个节点逐一插入新链表头部，新链表即为反转后的链表。思想直观，利于锻炼算法思维，无需递归避免栈溢出问题。
对于每道题目，解法往往具有多样性。我们首先应掌握一种直观且基础的解法，这种解法可能较为“暴力”，但能帮助我们初步解决问题。在此基础上，再对代码进行优化，逐步探寻相对最优的解法。今天的分享就到这里，谢谢大家！！！荆轲刺秦！！！