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python链表的反转方式是什么

百变鹏仔 2周前 (01-21) #Python
文章标签 链表

    python链表的反转

    反转链表

    给你单链表的头节点 head ,请你反转链表,并返回反转后的链表。

    • 输入:head = [1,2,3,4,5]

    • 输出:[5,4,3,2,1]

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    • 输入:head = [1,2]

    • 输出:[2,1]

    示例 3:

    • 输入:head = []

    • 输出:[]

    题解

    # Definition for singly-linked list.# class ListNode:#     def __init__(self, val=0, next=None):#         self.val = val#         self.next = nextclass Solution:    """    解题思路:    1.新建一个头指针    2.遍历head链表,依次在新的头节点位置插入,达到反转的效果    """    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:        # 循环        new_head = None        while head:            per = head.next # pre 为后置节点,及当前节点的下一个节点            head.next = new_head # 插入头节点元素            new_head = head # 把串起来的链表赋值给头指针            head = per  # 向后移一个单位                return  new_head  # 返回一个新的链表

    python反转链表相关技巧

    给定一个单链表的头结点pHead(该头节点是有值的,比如在下图,它的val是1),长度为n,反转该链表后,返回新链表的表头。

    要求:空间复杂度 O(1)O(1) ,时间复杂度 O(n)O(n) 。

    输入:

    {1,2,3}

    返回值:

    {3,2,1}

    先来看最基本的反转链表代码:

    # -*- coding:utf-8 -*-# class ListNode:#     def __init__(self, x):#         self.val = x#         self.next = Noneclass Solution:    # 返回ListNode    def ReverseList(self, pHead):        # write code here        cur = pHead        pre = None        while cur:            nextNode = cur.next            cur.next = pre            pre = cur            cur = nextNode        return pre

    关键公式

    抓住几个关键点:

    • cur:原链表的头节点,在反转结束时,cur指向pre的下一个节点

    • pre:原链表的尾节点,也就是反转后链表的头节点。最终返回的是pre。

    • while cur:表示反转循环的条件,这里是判断cur是否为空。也可以根据题目的条件改成其他循环条件

    • 反转链表的尾节点,这里的尾节点是None,后面会提到显式指定。

    对于反转链表的问题,抓住原链表的头节点、原链表的尾节点、反转循环条件、反转链表的尾节点这几个主要角色,基本没什么问题。

    接下来,举两个例子:

    链表内指定区间反转

    链表中的节点每k个一组翻转

    链表内指定区间反转

    将一个节点数为 size 链表 m 位置到 n 位置之间的区间反转,要求时间复杂度 O(n),空间复杂度 O(1)。

    要求:时间复杂度 O(n) ,空间复杂度 O(n)

    进阶:时间复杂度 O(n),空间复杂度 O(1)

    输入:

    {1,2,3,4,5},2,4

    返回值:

    {1,4,3,2,5}

    套用公式

    这道题目和baseline的区别是,是将对整个链表的反转改成链表 m 位置到 n 位置之间的区间反转,来套一下公式:

    • 原链表的头节点:cur:从head出发,再走m-1步,到达cur

    • 原链表的尾节点:pre:cur前面的节点

    • 反转循环条件:for i in range(n,m)

    • 反转链表的尾节点:需要保存下从head出发,再走m-1步,到达cur时,此时pre的位置 prePos。prePos.next是反转链表的尾节点

    和前面的比,需要额外注意下:

    • 需要保存下从head出发,再走m-1步,到达cur时,此时pre的位置 prePos。在反转循环结束后,再进行穿针引线

    • 由于不是对整个链表进行反转,最好新建虚拟头节点dummpyNode,dummpyNode.next指向整个链表

    代码实现

    先看下套公式部分的代码:

    # 找到pre和curi = 1while i<m: prehead while><p>穿针引线部分代码:</p><pre class="brush:py;">nextNode = preHead.nextpreHead.next = preif nextNode:    nextNode.next = cur

    完整代码:

    class ListNode:    def __init__(self, x):        self.val = x        self.next = None class Solution:    def reverseBetween(self , head , m , n ):        # write code here        dummpyNode = ListNode(-1)        dummpyNode.next = head        pre = dummpyNode        cur = head         i = 1        while i<m:><h4>链表中的节点每k个一组翻转</h4><p>将给出的链表中的节点每 k 个一组翻转,返回翻转后的链表</p><p>如果链表中的节点数不是 k 的倍数,将最后剩下的节点保持原样</p><p>你不能更改节点中的值,只能更改节点本身。</p><p><strong>要求空间复杂度 O(1),时间复杂度 O(n)</strong></p><p>输入:</p><blockquote><p>{1,2,3,4,5},2</p></blockquote><p>返回值:</p><blockquote><p>{2,1,4,3,5}</p></blockquote><p><strong>套用公式</strong></p><p>这道题目和baseline的区别是,是将对整个链表的反转改成每k个一组反转,如果节点数不是k的倍数,剩下的节点保持原样。</p><p>先分段来看,假设面对位置1-位置k的链表:</p><ul class=" list-paddingleft-2"><li><p>原链表的头节点:cur:从head出发,再走k-1步,到达cur</p></li><li><p>原链表的尾节点:pre:cur前面的节点</p></li><li><p>反转循环条件:for i in range(1,k)</p></li><li><p>反转链表的尾节点:先定义tail=head,等反转完后tail.next就是反转链表的尾节点</p></li></ul><p>先看下套公式部分的代码:</p><pre class="brush:py;">pre = Nonecur = headtail = head  i = 1while i<p>这样,我们就得到了1 位置1-位置k的反转链表。</p><p>此时:</p>
    • pre:指向反转链表的头节点

    • cur:位置k+1的节点,下一段链表的头节点

    • tail:反转链表的尾节点

    那么,得到位置k+1-位置2k的反转链表,就可以用递归的思路,用tail.next=reverse(cur,k)

    需要注意:如果链表中的节点数不是 k 的倍数,将最后剩下的节点保持原样

    i = 1tmp = curwhile i<p><strong>代码实现</strong></p><p>完整代码:</p><pre class="brush:py;">class ListNode:    def __init__(self, x):        self.val = x        self.next = None class Solution:    def reverseKGroup(self , head , k ):               # write code here        return self.reverse(head, k )        def reverse(self , head , k ):        pre = None        cur = head        tail = head         i = 1        tmp = cur        while i<p><strong>好了,抓住几个关键点:</strong></p>
    • cur:原链表的头节点,在反转结束时,cur指向pre的下一个节点

    • pre:原链表的尾节点,也就是反转后链表的头节点。最终返回的是pre。

    • while cur:表示反转循环的条件,这里是判断cur是否为空。也可以根据题目的条件改成其他循环条件

    • 反转链表的尾节点,这里的尾节点是None,后面会提到显式指定。