看一遍就理解,图解单链表反转
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2021-04-25 21:54
前言
反转链表是程序员必备的基本素养,经常在面试、笔试的过程中出现。一直觉得反转链表实现代码不是很好理解,决定搬leetcode那道经典反转链表题出来,用十多张图去解析它,希望加深大家对链表反转的理解,谢谢阅读。
leetcode的反转链表原题&答案
题目描述: 反转一个单链表。
输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL
分析:
假设存在链表 1 → 2 → 3 → Ø,我们想要把它改成 Ø ← 1 ← 2 ← 3。
在遍历列表时,将当前节点的 next 指针改为指向前一个元素。由于节点没有引用其上一个节点,因此必须事先存储其前一个元素。在更改引用之前,还需要另一个指针来存储下一个节点。不要忘记在最后返回新的头引用!
代码实现:
public ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode prev = null;
ListNode curr = head;
while (curr != null) {
ListNode nextTemp = curr.next;
curr.next = prev;
prev = curr;
curr = nextTemp;
}
return prev;
}
图解链表反转代码的实现
接下来,我们图解以上代码实现,先对以上实现代码加上行号,如下:
public ListNode reverseList(ListNode head) { //1
ListNode prev = null; // 2
ListNode curr = head; // 3
while (curr != null) { //4
ListNode nextTemp = curr.next; //5
curr.next = prev; // 6
prev = curr; //7
curr = nextTemp; //8
}
return prev; //9
}
第一行代码图解
public ListNode reverseList(ListNode head) { //1
我们顺着题目描述意思,假设链表就有1、2、3个元素吧,后面还跟着一个null,又因为输入是ListNode head,所以这个即将要反转的链表如下:
第二行代码图解
ListNode prev = null; // 2
将null赋值给prev,即prev指向null,可得图如下:
第三行代码图解
ListNode curr = head;
将链表head赋值给curr,即curr指向head链表,可得图如下:
循环部分代码图解
while (curr != null) { //4
ListNode nextTemp = curr.next; //5
curr.next = prev; // 6
prev = curr; //7
curr = nextTemp; //8
}
循环部分是链表反转的核心部分,我们先走一遍循环,图解分析一波。
因为curr指向了head,head不为null,所以进入循环。先来看第5行:
ListNode nextTemp = curr.next; //5
把curr.next 赋值给nextTemp变量,即nextTemp 指向curr的下一节点(即节点2),可得图如下:
再执行到第6行:
curr.next = prev; // 6
把prev赋值给curr.next,因为prev初始化化指向null,即curr(节点1)指向了null,链表图解成这样了:
然后我们看执行到第7行
prev = curr; //7
把curr赋值给prev,prev指向curr,图解如下:
接着,我们执行到第8行:
curr = nextTemp; //8
把nextTemp赋值给curr,即curr指向nextTemp,图解如下:
至此,第一遍循环执行结束啦,回到循环条件,curr依旧不为null,我们继续图解完它。
5-8行代码又执行一遍,依次可得图:
ListNode nextTemp = curr.next; //5
curr.next = prev; // 6
prev = curr; //7
curr = nextTemp; //8
执行完ListNode nextTemp = curr.next;
后:
执行完curr.next = prev;
后:
执行完prev = curr;
后:
执行完curr = nextTemp;
后:
来到这里,发现curr还是不为null,再回到while循环,再执行一遍:
ListNode nextTemp = curr.next; //5
curr.next = prev; // 6
prev = curr; //7
curr = nextTemp; //8
依次可得图:
来到这里,我们发现curr已经为null了,可以跳出循环了。这时候prev指向的就是链表的反转呀,所以第9行执行完,反转链表功能实现:
return prev; //9
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