LeetCode 206.反转链表

反转一个单链表。

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# @lc app=leetcode.cn id=206 lang=python3
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# [206] 反转链表
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# @lc code=start
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

# 优先使用迭代法1，因为迭代法1在整个过程中没有拆断链表
# 迭代法1
class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        """
        input：1，2，3，4，5
        pre,1(cur),2(tmp),3,4,5
        pre,2,1(cur),3,4,5
        pre,3,2,1(cur),4,5
        pre,4,3,2,1(cur),5
        pre,5,4,3,2,1(cur)  当cur.next is None时，终止循环
        """
        if head is None or head.next is None:
            return head
        pre = ListNode(None)
        pre.next = head
        cur = head
        while cur.next:
            tmp = cur.next
            cur.next = tmp.next         
            tmp.next = pre.next
            pre.next = tmp
        return pre.next 

# 迭代法2
# input：1，2，3，4，5
# Process ：
# new_head = None       cur = 1,2,3,4,5
# new_head = 1          cur = 2,3,4,5
# new_head = 2,1        cur = 3,4,5
# new_head = 3,2,1      cur = 4,5
# new_head = 4,3,2,1    cur = 5
# new_head = 5,4,3,2,1  cur = None
class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        cur = head
        new_head = None
        while cur:
            tmp = cur.next
            cur.next = new_head
            new_head = cur
            cur = tmp
        return new_head
# 递归法
"""
子问题是什么
base case是什么
在当前层要干什么
对翻转链表来说，以1->2->3->4->5为例：
子问题是：除去current node，翻转剩余链表，即除去1, reverseList(2->3->4->5),递归得到的解是 5->4->3->2
base case:当前节点为空，返回空，当前节点的next为空（只剩余一个节点），返回该节点
在当前层要干什么：翻转链表，即把1->2变为2->1.
最后return的是结果链表的头，也就是递归解的头。
"""
class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        """
        递归三要素：
              返回条件： 头节点为空或头节点next节点为空
              子问题：对head.next子链表进行反转
              当前层的处理：head.next子链表反转后的头节点是node，尾节点是head.next，需要将head节点链在head.next尾部，并将head.next置空
        """
        if head is None or head.next is None:
            return head
        node = self.reverseList(head.next) ## 对子链表进行反转
        head.next.next = head  # head.next 是子链表的尾节点，连接上新的尾节点head
        head.next = None # 新的尾节点置为None
        return node # 返回新的头节点