LeetCode-206 reverse-linked-list 反转链表

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题意

中文题，反转链表，给出链表头，要求输出一个链表头，oj会遍历以判定是否反转。

题解

简单的方法是迭代，然后反向输出。或者说利用额外空间储存遍历链表的数据，然后在构造一个链表头，反向输出额外空间储存数据来创建一个新链表。但是链表的遍历本来就是利用指针指向一层一层向下遍历，并且是反向输出，很自然能想到利用递归的方法。在回溯的时候输出就可以了。但是这不是ACM，可以看到方法的返回值是一个ListNode对象，也就是要求构造出一个链表，并返回链表头。如果在回溯的时候构造很麻烦，因为还得回溯下一个引用指向的对象。所以我们可以在原来的链表上进行修改。

这里先上一下代码，下面是图解：

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

那么首先是递归过程：

可以看到，在递归的时候，ret在等待回溯结果，等到第三层递归，返回最后一个节点，之前先声明每个节点的next是null。因为反转以后最后一个节点的next必须是null。

接下来是回溯的过程：

可以看到，回溯过程实际上每次向上传递的永远都是最后一个节点，那么最后返回的结果就是最后一个节点了，而这也是反转链表的head。那么除了这个过程，可以看到主要做了3件事：

1.当前节点.next = null

2.下层节点.next = 当前节点

第一步的作用是防止最后一个节点的next不是null，而第二步的作用实际上是翻转链表。因为递归的时候已经遍历过的节点就可以删除联系了，因为没有用了。最终层层向上回溯的只是最后一个节点。但是在递归的时候从第一个节点开始已经完成了翻转，第一个节点的next也变成了null。这样，就能在不额外大量开辟空间（实际上是多了next这个对象）的情况下进行反转操作。

Java 代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null){
            return head;
        }
        ListNode next = head.next;
        head.next = null;
        ListNode ret = reverseList(next);
        next.next = head;
        return ret;
    }
}