链表反转——迭代模型与递归模型

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数据结构：相互之间存在一种或多种特定关系的元素的集合。

单链表反转有迭代和递归两种算法。

首先，定义结点：

struct ListNode
{
int val;
ListNode* next;
ListNode(int v):val(v),next(nullptr){}
};

单链表的特点

由结点组成；

每一个结点由数据域和指向下一个结点的指针域组成；

只能直接找到一个结点下一个结点（直接后继），并不能找到上一个结点（直接前驱）。

链表反转的迭代模型

迭代本质是遍历，因此迭代的外部操作为：循环（循环对象为链表上的每一个结点）；

迭代内部操作（循环的每一轮）：当前结点的直接后继改为直接前驱——即当前结点的指针域指向上一个结点；

关于上一点，需要维护一个直接前驱的指针，因为当前结点包含了直接后继的信息，但没有直接前驱；另外循环体的最后要将当前结点地址赋值给直接前驱，准备下一轮循环。

代码：

ListNode* reverseList(ListNode* head)
{
if(head == NULL || head->next == NULL)return head;
ListNode* pre = NULL, cur = head;
while(cur)
{
ListNode* next = cur->next;
cur->next = pre;
// update: both pre and cur go to the next node;
pre = cur;
cur = next;
}
return pre;
}

链表反转的递归模型

递归就是自己调用自己，它是一种“往复”模型，需要一级一级调出去（直到终止条件），然后再一级级返回来；

函数体内部，在调用自己之前的代码为递归终止条件，调用自己之后的代码为假定子部分成立，要做的操作。

代码：

ListNode* reverseList(ListNode* head)
{
if(head == NULL || head->next == NULL)
return head;
ListNode* node = reverseList(head->next);// 先反转后面的链表
head->next->next = head;// 假定head->next之后的链表全反转，
// 那么将head结点设为head->next的后继
head->next = NULL;
return node;
}