python链表的反转

反转链表

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。

• 输入：head = [1,2,3,4,5]
• 输出：[5,4,3,2,1]

• 输入：head = [1,2]
• 输出：[2,1]

示例 3：

• 输入：head = []
• 输出：[]

题解

# Definition for singly-linked list. # class ListNode: #     def __init__(self, val=0, next=None): #         self.val = val #         self.next = next class Solution: """ 解题思路： 1.新建一个头指针 2.遍历head链表，依次在新的头节点位置插入，达到反转的效果 """ def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode: # 循环 new_head = None while head: per = head.next # pre 为后置节点，及当前节点的下一个节点 head.next = new_head # 插入头节点元素 new_head = head # 把串起来的链表赋值给头指针 head = per  # 向后移一个单位 return  new_head  # 返回一个新的链表 

python反转链表相关技巧

给定一个单链表的头结点pHead(该头节点是有值的，比如在下图，它的val是1)，长度为n，反转该链表后，返回新链表的表头。

要求：空间复杂度 O(1)O(1) ，时间复杂度 O(n)O(n) 。

输入：

{1,2,3}

返回值：

{3,2,1}

先来看最基本的反转链表代码：

# -*- coding:utf-8 -*- # class ListNode: #     def __init__(self, x): #         self.val = x #         self.next = None class Solution: # 返回ListNode def ReverseList(self, pHead): # write code here cur = pHead pre = None while cur: nextNode = cur.next cur.next = pre pre = cur cur = nextNode return pre

关键公式

抓住几个关键点：

• cur：原链表的头节点，在反转结束时，cur指向pre的下一个节点
• pre：原链表的尾节点，也就是反转后链表的头节点。最终返回的是pre。
• while cur：表示反转循环的条件，这里是判断cur是否为空。也可以根据题目的条件改成其他循环条件
• 反转链表的尾节点，这里的尾节点是None，后面会提到显式指定。

对于反转链表的问题，抓住原链表的头节点、原链表的尾节点、反转循环条件、反转链表的尾节点这几个主要角色，基本没什么问题。

接下来，举两个例子：

链表内指定区间反转

链表中的节点每k个一组翻转

链表内指定区间反转

将一个节点数为 size 链表 m 位置到 n 位置之间的区间反转，要求时间复杂度 O(n)，空间复杂度 O(1)。

要求：时间复杂度 O(n) ，空间复杂度 O(n)

进阶：时间复杂度 O(n)，空间复杂度 O(1)

输入：

{1,2,3,4,5},2,4

返回值：

{1,4,3,2,5}

套用公式

这道题目和baseline的区别是，是将对整个链表的反转改成链表 m 位置到 n 位置之间的区间反转，来套一下公式：

• 原链表的头节点：cur：从head出发，再走m-1步，到达cur
• 原链表的尾节点：pre：cur前面的节点
• 反转循环条件：for i in range(n,m)
• 反转链表的尾节点：需要保存下从head出发，再走m-1步，到达cur时，此时pre的位置 prePos。prePos.next是反转链表的尾节点

和前面的比，需要额外注意下：

• 需要保存下从head出发，再走m-1步，到达cur时，此时pre的位置 prePos。在反转循环结束后，再进行穿针引线
• 由于不是对整个链表进行反转，最好新建虚拟头节点dummpyNode，dummpyNode.next指向整个链表

代码实现

先看下套公式部分的代码：

# 找到pre和cur i = 1 while i

穿针引线部分代码：

nextNode = preHead.next preHead.next = pre if nextNode: nextNode.next = cur 

完整代码：

class ListNode: def __init__(self, x): self.val = x self.next = None class Solution: def reverseBetween(self , head , m , n ): # write code here dummpyNode = ListNode(-1) dummpyNode.next = head pre = dummpyNode cur = head i = 1 while i

链表中的节点每k个一组翻转

将给出的链表中的节点每 k 个一组翻转，返回翻转后的链表

如果链表中的节点数不是 k 的倍数，将最后剩下的节点保持原样

你不能更改节点中的值，只能更改节点本身。

要求空间复杂度 O(1)，时间复杂度 O(n)

输入：

{1,2,3,4,5},2

返回值：

{2,1,4,3,5}

套用公式

这道题目和baseline的区别是，是将对整个链表的反转改成每k个一组反转，如果节点数不是k的倍数，剩下的节点保持原样。

先分段来看，假设面对位置1-位置k的链表：

• 原链表的头节点：cur：从head出发，再走k-1步，到达cur
• 原链表的尾节点：pre：cur前面的节点
• 反转循环条件：for i in range(1,k)
• 反转链表的尾节点：先定义tail=head，等反转完后tail.next就是反转链表的尾节点

先看下套公式部分的代码：

pre = None cur = head tail = head i = 1 while i<=k: nextNode = cur.next cur.next = pre pre = cur cur = nextNode i = i+1

这样，我们就得到了1 位置1-位置k的反转链表。

此时：

• pre：指向反转链表的头节点
• cur：位置k+1的节点，下一段链表的头节点
• tail：反转链表的尾节点

那么，得到位置k+1-位置2k的反转链表，就可以用递归的思路，用tail.next=reverse(cur，k)

需要注意：如果链表中的节点数不是 k 的倍数，将最后剩下的节点保持原样

i = 1 tmp = cur while i<=k: if tmp: tmp = tmp.next else: return head i = i+1

代码实现

完整代码：

class ListNode: def __init__(self, x): self.val = x self.next = None class Solution: def reverseKGroup(self , head , k ): # write code here return self.reverse(head, k ) def reverse(self , head , k ): pre = None cur = head tail = head i = 1 tmp = cur while i<=k: if tmp: tmp = tmp.next else: return head i = i+1 i = 1 while i<=k: nextNode = cur.next cur.next = pre pre = cur cur = nextNode i = i+1 tail.next = self.reverse(cur, k) return pre

好了，抓住几个关键点：

• cur：原链表的头节点，在反转结束时，cur指向pre的下一个节点
• pre：原链表的尾节点，也就是反转后链表的头节点。最终返回的是pre。
• while cur：表示反转循环的条件，这里是判断cur是否为空。也可以根据题目的条件改成其他循环条件
• 反转链表的尾节点，这里的尾节点是None，后面会提到显式指定。

想清楚这几个关键点都是如何定义的，基本题目都可以迎刃而解啦。

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持0133技术站。