python算法题链表反转详解

时间:2021-04-03 人气:0

链表的反转是一个很常见、很基础的数据结构题，输入一个单向链表，输出逆序反转后的链表，如图：上面的链表转换成下面的链表。实现链表反转有两种方式，一种是循环迭代，另外一种方式是递归。

第一种方式：循坏迭代

循坏迭代算法需要三个临时变量：pre、head、next，临界条件是链表为None或者链表就只有一个节点。

# encoding: utf-8
class Node(object):
def __init__(self):
self.value = None
self.next = None
def __str__(self):
return str(self.value)
def reverse_loop(head):
if not head or not head.next:
return head
pre = None 
while head:
next = head.next # 缓存当前节点的向后指针，待下次迭代用
head.next = pre # 这一步是反转的关键，相当于把当前的向前指针作为当前节点的向后指针
pre = head # 作为下次迭代时的（当前节点的）向前指针
head = next # 作为下次迭代时的（当前）节点
return pre # 返回头指针，头指针就是迭代到最后一次时的head变量（赋值给了pre）

测试一下：

if __name__ == '__main__':
three = Node()
three.value = 3
two = Node()
two.value = 2
two.next = three
one = Node()
one.value = 1
one.next = two
head = Node()
head.value = 0
head.next = one
newhead = reverse_loop(head)
while newhead:
print(newhead.value, )
newhead = newhead.next

输出：

第二种方式：递归

递归的思想就是：

head.next = None
head.next.next = head.next
head.next.next.next = head.next.next
...
...

head的向后指针的向后指针转换成head的向后指针，依此类推。

实现的关键步骤就是找到临界点，何时退出递归。当head.next为None时，说明已经是最后一个节点了，此时不再递归调用。

def reverse_recursion(head):
if not head or not head.next:
return head
new_head = reverse_recursion(head.next)
head.next.next = head
head.next = None
return new_head

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