劍指Offer面試題16（Java版）：反轉鏈表

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題目：定義一個函數，輸入一個鏈表的頭結點，反轉該鏈表並輸出反轉後鏈表的頭結點。

解決與鏈表相關的問題總是有大量的指標操作，而指標操作的代碼總是容易出錯的。很多的面試官喜歡出鏈表相關的問題，就是想通過指標操作來考察應聘者的編碼功底。為了避免出錯，我們最好先進行全面的分析。在實際軟體開發週期中，設計的時間通常不會比編碼的時間短。在面試的時候我們不要急於動手寫代碼，而是一開始仔細分析和涉及，這將會給面試官留下好的印象。與其給出一段漏洞百出的代碼，倒不如仔細分析再寫出魯棒性好的代碼。

為了正確的反轉一個鏈表，需要調整鏈表中指標的方向。為了將調整指標這個複雜的過程分析清楚，我們可以藉助圖形來直觀的分析。在圖中所示的鏈表中，h,i,j是3哥相鄰的結點。假設經過若干的操作，我們已經把結點h之前的指標調整完畢，這些結點的m_pNext都指向前面的一個結點。接下來我們把i的m_pNext指向h，此時的鏈表結構b所示。

不難注意到，由於結點i的m_pNext指向了它的前一個結點，導致我們無法在鏈表中遍曆到結點j。為了避免鏈表在結點i處斷開，我們需要在調整結點i的m_pNext之前，把結點j儲存下來。

也就是說我們在調整結點i的m_pNext指標時，除了需要知道結點i本身之外，還需要i的前一個結點h，因為我們需要把結點i的m_pNext指向結點h，同時，我們還實現需要儲存i個結點j，以防止鏈表斷開。因此相應地我們需要三個指標，分別指向當前遍曆到的結點，它的前一個結點和後一個結點。

最後我們試著找到反轉鏈表的頭結點。不難分析出反轉後的鏈表的頭結點是原始鏈表的尾節點。什麼結點是尾節點，自然是m_pNext為 Null 的結點。

分析寫出下面的代碼：

/** * 定義一個函數，輸入一個鏈表的頭結點，反轉該鏈表並輸出反轉後的頭結點。 */package swordForOffer;import utils.ListNode;/** * @author JInShuangQi * * 2015年8月1日 */public class E16ReverseList {public ListNode ReverseList(ListNode head){if(head == null)return null;ListNode preListNode = null;ListNode nowListNode = head;while(nowListNode.next != null){ListNode nextListNode = nowListNode.next;   //儲存下一個結點nowListNode.next = preListNode;             //當前結點指向前一個結點preListNode = nowListNode;                  //前任結點 到現任節點nowListNode = nextListNode;//現任節點到下一結點}return nowListNode;}public static void main(String[] args){ListNode head = new ListNode();ListNode second = new ListNode();ListNode third = new ListNode();ListNode forth = new ListNode();head.next = second;second.next = third;third.next = forth;head.data = 1;second.data = 2;third.data = 3;forth.data = 4;E16ReverseList test = new E16ReverseList();ListNode result = test.ReverseList(head);System.out.println(result.data);}}

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