（LeetCodeHot100）206. 反转链表——reverse-linked-list

zhangzhang2025-11-132025-11-13

206. 反转链表——reverse-linked-list

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。

示例 1：

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

示例 2：

1 2	输入：head = [1,2] 输出：[2,1]

示例 3：

1 2	输入：head = [] 输出：[]

提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000

我的答案

不到一分钟就写出来了，说明之前写数据结构C++的PTA作业还是有用的

class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode curr = head;
        ListNode prev = null;
        ListNode next = null;
        while (curr != null) {
            next = curr.next;
            curr.next = prev;
            prev = curr;
            curr = next;
        }
        return prev;
    }
}

官方解答

方法一：迭代

假设链表为 1→2→3→∅，我们想要把它改成 ∅←1←2←3。

在遍历链表时，将当前节点的 next 指针改为指向前一个节点。由于节点没有引用其前一个节点，因此必须事先存储其前一个节点。在更改引用之前，还需要存储后一个节点。最后返回新的头引用。

class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode prev = null;
        ListNode curr = head;
        while (curr != null) {
            ListNode next = curr.next;
            curr.next = prev;
            prev = curr;
            curr = next;
        }
        return prev;
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。需要遍历链表一次。
空间复杂度：O(1)。

方法二：递归

递归版本稍微复杂一些，其关键在于反向工作。假设链表的其余部分已经被反转，现在应该如何反转它前面的部分？

假设链表为：

1	n1→…→nk−1→nk→nk+1→…→nm→∅

若从节点 nk+1 到 nm 已经被反转，而我们正处于 nk。

1	n1→…→nk−1→nk→nk+1←…←nm

我们希望 nk+1 的下一个节点指向 nk。

所以，nk.next*.next=*nk。

需要注意的是 n1 的下一个节点必须指向 ∅。如果忽略了这一点，链表中可能会产生环。

class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        ListNode newHead = reverseList(head.next);
        head.next.next = head;
        head.next = null;
        return newHead;
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。需要对链表的每个节点进行反转操作。
空间复杂度：O(n)，其中 n 是链表的长度。空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间，最多为 n 层。

用具体例子拆解每一步

假设链表是 1 → 2 → 3 → 4 → null，我们跟踪 reverseList(head=1) 的执行过程：

1. 第一步：递归 “递到底”（找最后一个节点）

递归函数会不断调用 reverseList(head.next)，直到触发终止条件（head.next == null）：

reverseList(1) → 调用 reverseList(2)
reverseList(2) → 调用 reverseList(3)
reverseList(3) → 调用 reverseList(4)
reverseList(4)：此时 head=4，head.next=null（终止条件），返回 4（这是反转后的新头节点 newHead）。

此时递归开始 “往回走”（回溯），每一步都处理当前节点和反转后子链表的连接。

2. 第二步：回溯处理 `reverseList(3)`

此时 head=3，子问题 reverseList(4) 返回 newHead=4（反转后的子链表是 4 → null）：

现在要把3接到子链表上：
- 原关系：3 → 4（head=3，head.next=4）
- 反转需求：让 4 → 3，即 head.next.next = head（4 的下一个指向 3）
- 避免环：3 的下一个必须置空（head.next = null），否则 3 → 4 → 3 成环
处理后子链表变为 4 → 3 → null，返回 newHead=4（始终返回最末尾的节点作为新头）。