问题：如何实现一个高效的单向链表逆序输出？

需要考虑因素，高效应权衡多方面因素

• 数据量是否会很大
• 空间是否有限制
• 原始链表的结构是否可以更改
• 时间复杂度是否有限制
• 一个链表节点需要输出的元素有多个，例如链表中存的是自定义对象，有多个字段

1. 直接递归（简单，但O(n)空间复杂度不支持大数据量）

// 直接递归实现核心代码片段
public void reverse(head){
	// 递归终止条件
	if(head.next == null){
		print(head);
		return;
	}
	// 下一层需要做的事儿
	reverse(head.next);
	// 本层需要做的事儿
	print(head);
}

2. 采用栈进行存储（O(n)时间复杂度，但不支持大数据量，栈中需要存储所有节点）

// 采用栈进行存储实现核心代码片段
public void reverse(head){
	Node cur = head;
	// 将所有元素入栈
	while(cur != null){
		stack.push(cur);
		cur = cur.next;
	}
	// 将所有元素出栈
	while(!stack.isEmpty){
		print(stack.poll);
	}
}

或

class Solution<T> {

    public void reverse(ListNode<T> head) {
       if (head == null || head.next == null) {
    	   return ;
       }
       ListNode<T> currentNode = head;
       Stack<ListNode<T>> stack = new Stack<>();
       while (currentNode != null) {
    	   stack.push(currentNode);
    	   ListNode<T> tempNode = currentNode.next;
    	   currentNode.next = null; // 断开连接
    	   currentNode = tempNode;
       }
       
       head = stack.pop();
       currentNode = head;
       
       while (!stack.isEmpty()) {
    	   currentNode.next = stack.pop();
    	   currentNode = currentNode.next;
       }
    }
}

class ListNode<T>{
	T val;
	public ListNode(T val) {
		this.val = val;
	}
	ListNode<T> next;
}

3. 直接遍历（不需要额外存储空间，但O（）时间复杂度）

// 直接遍历实现核心代码
public void reverse(head){
	Node cur = head;
	int count = 0;
	// 统计链表节点个数
	while(cur != null){
		count ++;
		cur = cur.next;
	}
	// 每次从前往后进行扫描输出
	for(int i = count; i > 0; i--){
		int tmp = i;
		cur = head;
		while(tmp-- != 0){
			cur = cur.next;
		}
		print(cur)
	}
}

4. 翻转链表再遍历（O(n)时间复杂度且不需要额外存储空间，但需要改变原始链表结构）

// 翻转链表实现核心代码
public void reverse(head){
    Node cur = head.next;
    Node pre = head;
    pre.next = null;
    Node tmp = new Node();
    // 翻转链表
    while(cur != null){
        tmp = cur.next;
        cur.next = pre;
        pre = cur;
        cur = tmp;
    }
    // 输出
    while(pre != null){
        print(pre);
        pre = pre.next;
    }
    
}

或

typedef struct node{
    int           data;
    struct node*  next;
    node(int d):data(d), next(NULL){}
}node;

void reverse(node* head)
{
    if(head == NULL){
        return;
    }

    node* pleft = NULL;
    node* pcurrent = head;
    node* pright = head->next;

    while(pright){
        pcurrent->next = pleft;
        node *ptemp = pright->next;
        pright->next = pcurrent;
        pleft = pcurrent;
        pcurrent = pright;
        pright = ptemp;
    }

    while(pcurrent != NULL){
        cout<< pcurrent->data << "	";
        pcurrent = pcurrent->next;
    }
}

5. 头插法新建空链表（简单，但是O(n)空间复杂度）

// 头插法新建空链表实现核心代码
public void reverse(head){
    Node result = copy(head);
    Node cur = head;
    cur = cur.next;
    // 新建链表节点，头插法构建
    while(cur != null){
        Node tmp = copy(cur.next);
        tmp.next = pre;
        pre = tmp;
        cur = cur.next;
    }
}
 

参考链接：

https://blog.csdn.net/Kaiyang_Shao/article/details/89527906

https://github.com/debitCrossBlockchain/interview__reference/blob/master/01.%E9%98%BF%E9%87%8C%E7%AF%87/1.1.1%20%E5%A6%82%E4%BD%95%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E4%B8%80%E4%B8%AA%E9%AB%98%E6%95%88%E7%9A%84%E5%8D%95%E5%90%91%E9%93%BE%E8%A1%A8%E9%80%86%E5%BA%8F%E8%BE%93%E5%87%BA%EF%BC%9F.md