力扣刷题（第四十九天）

灵感来源 

- 保持更新，努力学习

- python脚本学习

反转链表

解题思路

1. 迭代法：通过遍历链表，逐个改变节点的指针方向。具体步骤如下：

   • 使用三个指针：prev（初始为None）、curr（初始为头节点）、next_node（用于保存当前节点的下一个节点）。
   • 在遍历过程中，先保存当前节点的下一个节点，然后将当前节点的指针指向前一个节点，最后更新prev和curr指针。
   • 重复上述步骤，直到遍历完整个链表，此时prev指针即为新的头节点。

2. 递归法：通过递归调用反转后续节点，然后调整当前节点的指针方向。具体步骤如下：

   • 递归反转当前节点的后续链表。
   • 将当前节点的下一个节点的指针指向当前节点。
   • 将当前节点的指针置为None，避免形成环。

     # Definition for singly-linked list.
     class ListNode:def __init__(self, val=0, next=None):self.val = valself.next = nextclass Solution:# 迭代方法def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:prev = Nonecurr = headwhile curr:next_node = curr.next  # 保存下一个节点curr.next = prev       # 反转指针prev = curr            # 移动prev指针curr = next_node       # 移动curr指针return prev                # 返回新的头节点# 递归方法def reverseListRecursive(self, head: ListNode) -> ListNode:if not head or not head.next:return head# 递归反转后续节点new_head = self.reverseListRecursive(head.next)# 调整指针方向head.next.next = headhead.next = Nonereturn new_head# 辅助函数：将列表转换为链表
     def list_to_linkedlist(lst):dummy = ListNode(0)current = dummyfor val in lst:current.next = ListNode(val)current = current.nextreturn dummy.next# 辅助函数：将链表转换为列表
     def linkedlist_to_list(head):result = []current = headwhile current:result.append(current.val)current = current.nextreturn result# 示例用法
     if __name__ == "__main__":# 创建链表 1->2->3->4->5head = list_to_linkedlist([1, 2, 3, 4, 5])# 使用迭代方法反转链表solution = Solution()reversed_head = solution.reverseList(head)print("迭代方法反转后的链表:", linkedlist_to_list(reversed_head))# 重新创建链表 1->2->3->4->5head = list_to_linkedlist([1, 2, 3, 4, 5])# 使用递归方法反转链表reversed_head_recursive = solution.reverseListRecursive(head)print("递归方法反转后的链表:", linkedlist_to_list(reversed_head_recursive))    

逐行解释

# Definition for singly-linked list.
class ListNode:def __init__(self, val=0, next=None):self.val = val        # 当前节点的值self.next = next      # 指向下一个节点的指针class Solution:# 迭代方法：通过遍历链表逐个反转指针方向def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:prev = None           # 初始化前一个节点为Nonecurr = head           # 初始化当前节点为头节点while curr:           # 遍历链表直到当前节点为空next_node = curr.next  # 保存当前节点的下一个节点curr.next = prev       # 将当前节点的指针指向前一个节点prev = curr            # 前一个节点向后移动curr = next_node       # 当前节点向后移动return prev                # 返回新的头节点（原链表的尾节点）# 递归方法：通过递归反转后续节点，再调整当前节点的指针def reverseListRecursive(self, head: ListNode) -> ListNode:if not head or not head.next:  # 递归终止条件：节点为空或为尾节点return head# 递归反转后续节点，返回新的头节点new_head = self.reverseListRecursive(head.next)# 调整指针方向：将当前节点的下一个节点的next指向当前节点head.next.next = head# 断开当前节点的next指针，防止形成环head.next = Nonereturn new_head                # 返回新的头节点# 辅助函数：将列表转换为链表
def list_to_linkedlist(lst):dummy = ListNode(0)  # 创建虚拟头节点current = dummy      # 当前节点指向虚拟头节点for val in lst:      # 遍历列表current.next = ListNode(val)  # 创建新节点并连接current = current.next        # 当前节点后移return dummy.next  # 返回虚拟头节点的下一个节点，即真正的头节点# 辅助函数：将链表转换为列表
def linkedlist_to_list(head):result = []         # 初始化结果列表current = head      # 当前节点指向头节点while current:      # 遍历链表result.append(current.val)  # 将当前节点的值添加到列表current = current.next      # 当前节点后移return result                   # 返回结果列表# 示例用法
if __name__ == "__main__":# 创建链表 1->2->3->4->5head = list_to_linkedlist([1, 2, 3, 4, 5])# 使用迭代方法反转链表solution = Solution()reversed_head = solution.reverseList(head)print("迭代方法反转后的链表:", linkedlist_to_list(reversed_head))# 重新创建链表 1->2->3->4->5head = list_to_linkedlist([1, 2, 3, 4, 5])# 使用递归方法反转链表reversed_head_recursive = solution.reverseListRecursive(head)print("递归方法反转后的链表:", linkedlist_to_list(reversed_head_recursive))