链表逆置合集

206. 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。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

示例 2：

输入：head = [1,2]
输出：[2,1]

示例 3：

输入：head = []
输出：[]

提示：

• 链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
• -5000 <= Node.val <= 5000

C++

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if(!head) return nullptr;
        if(!head -> next) return head;
        ListNode* res = reverseList(head -> next);
        head -> next -> next = head;
        // 用例：1->2->3
        // 返回3
        // 3->2->null
        // 3->2->1->null
        head -> next = nullptr; 
        return res;
    }
};

剑指 Offer 06. 从尾到头打印链表

输入一个链表的头节点，从尾到头反过来返回每个节点的值（用数组返回）。

示例 1：

输入：head = [1,3,2]
输出：[2,3,1]

C++

class Solution {
public:
    vector<int> reversePrint(ListNode* head) {
        if(!head) return {};
        vector<int> res = reversePrint(head -> next);
        res.push_back(head -> val);
        return res;
    }
};

92. 反转链表 II

给你单链表的头指针 head 和两个整数 left 和 right ，其中 left <= right 。请你反转从位置 left 到位置 right 的链表节点，返回 反转后的链表 。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5], left = 2, right = 4
输出：[1,4,3,2,5]

示例 2：

输入：head = [5], left = 1, right = 1
输出：[5]

提示：

• 链表中节点数目为 n
• 1 <= n <= 500
• -500 <= Node.val <= 500
• 1 <= left <= right <= n

C++

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    // 头插法， 每次将遍历到的节点插入到 left节点左侧
    // 1-> 2 ->3->4->5  翻转2-4
    // 1-> 3 ->2->4->5
    // 1-> 4 ->3->2->5
    ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int left, int right) {
        ListNode* dummyHead = new ListNode(0); // dummyHead 是为了让 pre 不为空
        dummyHead -> next = head;
        ListNode* pre = dummyHead;
        ListNode* cur = head;
        ListNode* nxt = cur -> next;

        // 找到 left处的节点，即为cur， pre一直是left前不用换的那个节点， nxt是cur后的节点， cur和nxt会不停变换
        for(int i = 1; i < left; i++){
            pre = cur;
            cur = cur -> next;
            nxt = cur -> next; 
        }

        // 每次把 nxt 头插进去
        for(int i = left; i < right; i ++){
            cur -> next = nxt -> next;
            nxt -> next = pre -> next;
            pre -> next = nxt;
            nxt = cur -> next;
        }
        return dummyHead -> next;
    }
};

24. 两两交换链表中的节点

给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]

示例 2：

输入：head = []
输出：[]

示例 3：

输入：head = [1]
输出：[1]

提示：

• 链表中节点的数目在范围 [0, 100] 内
• 0 <= Node.val <= 100

C++

/*
迭代：
创建哑结点 dummyHead，令 dummyHead.next = head。令 temp 表示当前到达的节点，初始时 temp = dummyHead。每次需要交换 temp 后面的两个节点。

如果 temp 的后面没有节点或者只有一个节点，则没有更多的节点需要交换，因此结束交换。否则，获得 temp 后面的两个节点 node1 和 node2，通过更新节点的指针关系实现两两交换节点。

具体而言，交换之前的节点关系是 temp -> node1 -> node2，交换之后的节点关系要变成 temp -> node2 -> node1，因此需要进行如下操作。

temp.next = node2
node1.next = node2.next
node2.next = node1

完成上述操作之后，节点关系即变成 temp -> node2 -> node1。再令 temp = node1，对链表中的其余节点进行两两交换，直到全部节点都被两两交换。

两两交换链表中的节点之后，新的链表的头节点是 dummyHead.next，返回新的链表的头节点即可。
*/

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if(!head) return nullptr;
        ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
        dummyHead -> next = head;
        ListNode* temp = dummyHead;
        while(temp -> next && temp -> next -> next){
            ListNode* a = temp -> next;
            ListNode* b = temp -> next -> next;
            a -> next = b -> next;
            b -> next = a;
            temp -> next = b;
            temp = a;
        }
        return dummyHead -> next;
    }
};

• 递归

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if(!head || !head -> next) return head;
        ListNode* a = head -> next;
        ListNode* b = head -> next -> next;
        head -> next -> next = head;
        head -> next = swapPairs(b);
        return a;
    }
};

25. K 个一组翻转链表

给你链表的头节点 head ，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回修改后的链表。

k 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。如果节点总数不是 k 的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。

你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际进行节点交换。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[2,1,4,3,5]

示例 2：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 3
输出：[3,2,1,4,5]

提示：

• 链表中的节点数目为 n
• 1 <= k <= n <= 5000
• 0 <= Node.val <= 1000

C++

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        int len = 0;

        ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
        dummyHead -> next = head;

        ListNode* curr = head;
        ListNode* prev = dummyHead;

        while(head){
            len ++;
            head = head -> next;
        }
        head = dummyHead -> next;

        for(int i = 0; i< len / k; i ++){
            pair<ListNode*,ListNode*> p = reverse(curr, k);
            prev -> next = p.first;
            curr -> next = p.second;
            prev = curr;
            curr = curr -> next;
        }

        return dummyHead -> next;
    }

    pair<ListNode*,ListNode*> reverse(ListNode* head, int k){ //返回翻转后的 <新头节点，原来尾部下一个节点> 
        if(k == 1) return {head, head -> next};
        pair<ListNode*,ListNode*> res = reverse(head -> next, --k);
        head -> next -> next = head;
        head -> next = nullptr;
        return res;
    }
};