leetcode:反转链表(递归实现含讲解)

public class ListNode {

    private int Data;// 数据域
    private ListNode Next;// 指针域
    public ListNode(int Data) {
        // super();
        this.Data = Data;
    }
    public int getData() {
        return Data;
    }
    public void setData(int Data) {
        this.Data = Data;
    }

    public ListNode getNext() {
        return Next;
    }
    public void setNext(ListNode Next) {
        this.Next = Next;
    }
    public static void main(String[] args) {
        ListNode head = new ListNode(0);
        ListNode node1 = new ListNode(1);
        ListNode node2 = new ListNode(2);
        ListNode node3 = new ListNode(3);
        head.setNext(node1);
        node1.setNext(node2);
        node2.setNext(node3);

        // 打印反转前的链表
        ListNode h = head;
        while (null != h) {
            System.out.print(h.getData() + " ");
            h = h.getNext();
        }
        // 调用反转方法
        head = Reverse1(head);

        System.out.println("\n**************************");
        // 打印反转后的结果
        while (null != head) {
            System.out.print(head.getData() + " ");
            head = head.getNext();
        }
    }
    /**
     * 递归,在反转当前节点之前先反转后续节点
     */
    public static ListNode Reverse1(ListNode head) {
        // head看作是前一结点,head.getNext()是当前结点,reHead是反转后新链表的头结点
        if (head == null || head.getNext() == null) {
            return head;// 若为空链或者当前结点在尾结点,则直接还回
        }
        ListNode reHead = Reverse1(head.getNext());// 先反转后续节点head.getNext()
        head.getNext().setNext(head);// 将当前结点的指针域指向前一结点
        head.setNext(null);// 前一结点的指针域令为null;
        return reHead;// 反转后新链表的头结点
    }

下面是详解:

 寻找结束条件

当链表只有一个节点,或者如果是空表的话,你应该知道结果吧?直接啥也不用干,直接把 head 返回呗。代码如下:

Node reverseList(Node head){
    if(head == null || head.next == null){
        return head;
    }
}

 寻找等价关系

这个的等价关系不像 n 是个数值那样,比较容易寻找。但是我告诉你,它的等价条件中,一定是范围不断在缩小,对于链表来说,就是链表的节点个数不断在变小,所以,如果你实在找不出,你就先对 reverseList(head.next) 递归走一遍,看看结果是咋样的。例如链表节点如下

leetcode:反转链表(递归实现含讲解)

 

 

我们就缩小范围,先对 2->3->4递归下试试,即代码如下

Node reverseList(Node head){
    if(head == null || head.next == null){
        return head;
    }
    // 我们先把递归的结果保存起来,先不返回,因为我们还不清楚这样递归是对还是错。,
    Node newList = reverseList(head.next);
}

我们在第一步的时候,就已经定义了 reverseLis t函数的功能可以把一个单链表反转,所以,我们对 2->3->4反转之后的结果应该是这样:

leetcode:反转链表(递归实现含讲解)

 

 

我们把 2->3->4 递归成 4->3->2。不过,1 这个节点我们并没有去碰它,所以 1 的 next 节点仍然是连接这 2。

接下来呢?该怎么办?

其实,接下来就简单了,我们接下来只需要把节点 2 的 next 指向 1,然后把 1 的 next 指向 null,不就行了?,即通过改变 newList 链表之后的结果如下:

 

leetcode:反转链表(递归实现含讲解)

 

 

也就是说,reverseList(head) 等价于 ** reverseList(head.next)** + 改变一下1,2两个节点的指向。好了,等价关系找出来了,代码如下(有详细的解释):

//用递归的方法反转链表
public static Node reverseList2(Node head){
    // 1.递归结束条件
    if (head == null || head.next == null) {
             return head;
         }
         // 递归反转 子链表
         Node newList = reverseList2(head.next);
         // 改变 1,2节点的指向。
         // 通过 head.next获取节点2
         Node t1  = head.next;
         // 让 2 的 next 指向 2
         t1.next = head;
         // 1 的 next 指向 null.
        head.next = null;
        // 把调整之后的链表返回。
        return newList;
    }