实现链表反转

前言

有一个链表，如何将其反转并获取反转后的链表头节点？本文将分享一种解决方案，欢迎各位感兴趣的开发者阅读本文。

思路分析

经过数据结构基础的学习，我们知道链表中每个节点都会有一个指针，用于指向它的下一个节点，那么，我们只需要从链表头部开始遍历，逐一修改它的指针指向至其上一个节点，即可完成链表的反转。

这个思路的难点在于如何调整指针的指向，我们可以借助3个指针来完成这个操作，如下所示：

• p1、p3分别是p2指针的上、下一个节点（默认指向null）
• 如果p2指针指向的节点不为null
  • 获取p2指针指向的下一个节点，将其保存至p3
  • 如果p3的值为null，则表示链表已经反转完毕，用一个变量存储p2的值
  • 修改p2指针的指向至p1，修改p1的值为p2，修改p2的值为p3

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实现代码

通过上面的分析，我们分析出了可以用三指针来解决问题的思路，接下来，我们来看下代码实现。

首先，设计一个名为ReverseLinkedList的类：

• 内部有2个私有变量
  • pPrev p1指针
  • pNode p2指针
• 构造方法接受1个参数：链表头节点
  • 对参数进行校验
  • 初始化p2指针指向为链表头节点，p1指针的指向为null

export class ReverseLinkedList {
  // p1指针
  private pPrev: ListNode | null;
  // p2指针
  private pNode: ListNode | null;

  constructor(listHead: ListNode) {
    if (listHead == null) {
      throw new Error("链表头节点不能为空");
    }
    this.pNode = listHead;
    this.pPrev = null;
  } 
}

上述代码中，我们用了一个自定义类型ListNode，它描述了一个链表的节点应该包含哪些属性，对此感兴趣的开发者请移步我的另一篇文章：链表与变相链表的实现。

紧接着，实现链表反转函数：

• 声明一个变量用于存储反转后的链表头指针
• 移动p2指针，开始遍历链表
  • 存储p2指针的下一个节点至p3
  • 判断p2指针是否为走到链表末尾，条件成立就修改存储p2节点至反转后的链表头指针变量
  • 修改p2指针的指向至p1，修改p1的值为p2，修改p2的值为p3
• p2指针指向null，返回得到的链表头节点

  reverseList(): ListNode | null {
    // 反转后的链表头指针
    let pReversedHead: ListNode | null = null;
    while (this.pNode != null) {
      // p3指针
      const pNext = this.pNode.next;
      if (pNext == null) {
        pReversedHead = this.pNode;
      }
      this.pNode.next = this.pPrev;
      this.pPrev = this.pNode;
      this.pNode = pNext;
    }
    return pReversedHead;
  }

完整代码请移步👉：ReverseLinkedList.ts

测试用例

接下来，我们将前言中的例子代入上个章节所实现的函数中，验证下它能否得出正确的结果。

const linkedList = new LinkedList();
linkedList.push(1);
linkedList.push(3);
linkedList.push(8);
linkedList.push(9);
linkedList.push(12);
linkedList.push(18);
const reverseLinkedList = new ReverseLinkedList(linkedList.getHead());
const result = reverseLinkedList.reverseList();
console.log("反转后的链表头节点为", result);

运行结果如下所示，成功的解决了文章前言中所讲的问题。

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完整代码请移步👉：reverseLinkedList-test.ts

注意：上述代码中用到的LinkedList是自定义的一个类，它实现了链表这个数据结构，对其原理感兴趣的开发者请移步我的另一篇文章👉：链表与变相链表的实现。

示例代码

本文所列举的代码，其完整版请移步👇：

• ReverseLinkedList.ts
• reverseLinkedList-test.ts

写在最后

至此，文章就分享完毕了。

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