前言
将单链表逆序，方法有三种：
- 遍历链表，将每个节点的内容存入一个数组中，然后逆序输出数组，并重新构造一个链表
- 使用栈来逆序输出，原理与1相似，出栈的时候也需要重新构造一个新链表
- 直接将链表逆序然后输出
其中，前面2种方法原理相似，也比较好理解，但是这样会耗费额外的内存空间；第三种方法则不需要额外的内存空间，便可实现单链表的逆序。
本文主要记录对第三种方法的操作原理。
原理
第三种方法主要通过三个指针来实现单链表的逆序， 初始状态如下图所示，prev为null，head指向链表的第一个节点（非头部节点），为方便描述，后面将head指针指向的节点称为head节点，next指向head的下一个节点。
初始状态
第一步：先将head节点的next指向prev，这相当于将head节点从灰色矩形框内的链表中分离。
第二步：将prev指向刚分离出来的head节点
第三步：将head、next指针分别右移一次指向下一个节点
经过以上步骤之后，此时的状态应该如下图所示：
第一轮操作结果
再按上面的步骤进行一轮，此时的结果应该如下图所示：
第二轮操作结果
如此反复，直到head指针为null，按本文例子，在进行第三轮操作后，head指针便为null，此时退出循环，结果应该如下图所示：
第三轮操作结果
仔细观察第三轮操作结果图，发现我们只需要再将链表头的next指向prev节点，即可完成单链表的逆序，整个过程并没有产生额外的空间分配。
整理链表头，完成逆序操作
经过上面的介绍，该方法的执行步骤总结如下：
- 先将head节点的next指向prev，这相当于将head节点从灰色矩形框内的链表中分离。
- 将prev指向刚分离出来的head节点
- 将head、next指针分别右移一次指向下一个节点
- 重复1-3步，直到head指针为null
- 设置链表头，将原链表头的next指向prev节点，完成逆序
代码实现
/**
* Created by graymonkey on 18-3-8.
* 链表节点
*/
public class Node {
private Integer mData;
private Node mNext;
public Integer getData() {
return mData;
}
public void setData(Integer mData) {
this.mData = mData;
}
public Node getNext() {
return mNext;
}
public void setNext(Node mNext) {
this.mNext = mNext;
}
}
/**
* Created by graymonkey on 18-3-8.
*/
public class LinkedListUtils {
/**
* 构造单链表
* @return
*/
public static Node obtainLinkedList(){
Node head = new Node();
Node tail = head;
for (int i =0;i<5;i++){
Node node = new Node();
node.setData(i);
tail.setNext(node);
tail = node;
}
printLinkedList(head);
return head;
}
/***
* 反向单链表
* @param linkedList
* @return
*/
public static Node reverseLinkedList(Node linkedList){
Node prev =null;
Node head ;
Node next ;
//如果是空链表或者只有一个节点则无需反向
if (linkedList.getNext() == null || linkedList.getNext().getNext() == null){
return linkedList;
}
//从链表的第一个节点开始
head = linkedList.getNext();
while (head != null){
//step3. 移动next指针
next = head.getNext();
//step1. 将头结点从链表中分离处理
head.setNext(prev);
//step2. 移动prev指针指向上步分离出来的节点
prev=head;
//step3. 移动head指针
head = next;
}
//step5. 设置链表头
linkedList.setNext(prev);
printLinkedList(linkedList);
return linkedList;
}
public static void printLinkedList(Node head){
Node p =head;
while (p !=null){
Node next = p.getNext();
if (next != null){
Log.d("LinkedList data",next.getData()+"");
}
p=next;
}
}
}
测试代码：
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.layout);
Node linkedList = LinkedListUtils.obtainLinkedList();
Log.d("graymonkey","--------逆序后输出");
LinkedListUtils.reverseLinkedList(linkedList);
}
}
测试结果
