目录
一、题目
二、C++解题程序框架
1. 结构体定义
2. 类定义
3. 输入输出说明
三、链表指针
1. 链表指针的基本概念
2. 链表指针的常见操作
1. 遍历链表
2. 插入节点
3. 删除节点
3. 链表指针操作的注意事项
4. 总结
四、解题
方法一：迭代法
方法二：递归法
一、题目
二、C++解题程序框架
/*** struct ListNode {* int val;* struct ListNode *next;* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}* };*/
#include <cstddef>
#include <cstdio>
class Solution {
public:/*** 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可** * @param head ListNode类 * @return ListNode类*/ListNode* ReverseList(ListNode* head) {// write code here}
};这段代码是一个C++程序的框架，以下是对代码的详细解释：
1. 结构体定义
struct ListNode {int val;struct ListNode *next;ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
};-
ListNode是一个结构体，用于表示链表中的节点。 -
每个节点包含两个成员：
-
int val：存储节点的值。 -
struct ListNode *next：指向下一个节点的指针。
-
-
构造函数
ListNode(int x)用于初始化节点的值为x，并将next指针初始化为nullptr。
2. 类定义
class Solution {
public:ListNode* ReverseList(ListNode* head) {// write code here}
};-
Solution是一个类，包含一个公共方法ReverseList。 -
方法
ReverseList的作用是反转链表。-
参数
ListNode* head：表示链表的头节点。 -
返回值
ListNode*：返回反转后的链表的头节点。
-
3. 输入输出说明
-
输入：链表的头节点
head。-
例如，链表
1 -> 2 -> 3 -> nullptr的头节点是head。
-
-
输出：反转后的链表的头节点。
-
对于上述输入，输出应为链表
3 -> 2 -> 1 -> nullptr的头节点。
-
三、链表指针
在链表操作中，指针是一个非常重要的概念。链表是由一系列节点组成的，每个节点包含两部分：数据（val和）指向下一个节点的指针（next）。通过指针的操作，我们可以实现链表的遍历、插入、删除等操作。
1. 链表指针的基本概念
在链表中，指针用于连接各个节点。例如，对于一个简单的单链表，每个节点的 next 指针指向下一个节点，最后一个节点的 next 指针通常为 nullptr，表示链表的结束。
2. 链表指针的常见操作
1. 遍历链表
遍历链表是链表操作中最基本的操作之一。通过指针逐个访问链表中的每个节点。
void PrintList(ListNode* head) {ListNode* current = head; // 使用一个指针指向当前节点while (current != nullptr) { // 当指针不为空时继续遍历printf("%d -> ", current->val); // 打印当前节点的值current = current->next; // 移动指针到下一个节点}printf("nullptr\n"); // 表示链表结束
}2. 插入节点
在链表中插入节点通常需要修改指针的指向。例如，插入一个新节点到链表的头部、尾部或中间。
-
插入到头部：
void InsertAtHead(ListNode*& head, int value) {ListNode* newNode = new ListNode(value); // 创建一个新节点newNode->next = head; // 新节点的 next 指向原头节点head = newNode; // 更新头指针
}-
插入到尾部：
void InsertAtTail(ListNode*& head, int value) {ListNode* newNode = new ListNode(value); // 创建一个新节点if (head == nullptr) { // 如果链表为空，直接将新节点作为头节点head = newNode;} else {ListNode* current = head; // 使用一个指针指向当前节点while (current->next != nullptr) { // 找到链表的最后一个节点current = current->next;}current->next = newNode; // 将新节点插入到尾部}
}3. 删除节点
删除链表中的节点也需要操作指针。例如，删除链表中的特定某个值的节点。
void DeleteNode(ListNode*& head, int value) {if (head == nullptr) return; // 如果链表为空，直接返回// 如果头节点就是要删除的节点if (head->val == value) {ListNode* temp = head; // 保存头节点head = head->next; // 更新头指针delete temp; // 释放原头节点的内存return;}// 遍历链表，找到要删除的节点的前一个节点ListNode* current = head;while (current->next != nullptr && current->next->val != value) {current = current->next;}// 如果找到了要删除的节点if (current->next != nullptr) {ListNode* temp = current->next; // 保存要删除的节点current->next = current->next->next; // 修改指针，跳过要删除的节点delete temp; // 释放内存}
}3. 链表指针操作的注意事项
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指针的初始化：在操作链表时，指针需要正确初始化，避免野指针。
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指针的更新：在修改指针时，要确保不会丢失对链表的引用，避免内存泄漏。
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边界条件：处理链表为空或只有一个节点的情况，避免程序出错。
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内存管理：在删除节点时，记得释放节点占用的内存，避免内存泄漏。
4. 总结
链表操作的核心是通过指针来连接和操作节点。指针的正确使用是实现链表各种操作的基础。通过熟练掌握指针的操作，可以高效地实现链表的遍历、插入、删除和反转等功能。
四、解题
方法一：迭代法
ListNode* ReverseList(ListNode* head) {ListNode* prev = nullptr; // 前一个节点ListNode* curr = head; // 当前节点while (curr != nullptr) {ListNode* nextTemp = curr->next; // 保存下一个节点curr->next = prev; // 反转当前节点的指针 prev = curr; // 移动 prev 到当前节点curr = nextTemp; // 移动 curr 到下一个节点}return prev; // 最终 prev 指向新的头节点
}方法二：递归法
ListNode* ReverseList(ListNode* head) {if (head == nullptr || head->next == nullptr) {return head; // 如果链表为空或只有一个节点，直接返回}ListNode* newHead = ReverseList(head->next); // 递归反转后续链表head->next->next = head; // 将当前节点的下一个节点的 next 指向当前节点head->next = nullptr; // 当前节点的 next 指向 nullptrreturn newHead; // 返回新的头节点
}
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