数据结构List示例（一）:链表反转

链式存储结构就是两个相邻的元素在内存中可能不是相邻的，每一个元素都有一个指针域，指针域一般是存储着到下一个元素的指针。这种存储方式的优点是插入和删除的时间复杂度为O(1)，不会浪费太多内存，添加元素的时候才会申请内存，删除元素会释放内存，。缺点是访问的时间复杂度最坏为O(n)，关于查找的算法很少，一般只能遍历，这样时间复杂度也是线性（O(n)）的了,频繁的申请和释放内存也会消耗时间。

顺序表的特性是随机读取，也就是访问一个元素的时间复杂度是O(1)，链式表的特性是插入和删除的时间复杂度为O(1)。要根据实际情况去选取适合自己的存储结构。

链表就是链式存储的线性表。根据指针域的不同，链表分为单向链表、双向链表、循环链表等等。

链表反转也是比较常见的问题，一般解决方式是：分别设置三个指针。第一个指针保持结果，第二个指针指向当前的节点，第三个指针保存下一个节点。实现代码如下：

/**   
 * @Title: ListReverse.java 
 * @Package List 
 * @Description: 链表翻转问题
 * @author peidong  
 * @date 2017-4-20 上午8:51:58 
 * @version V1.0   
 */


/**
 * 本例提供两种思路
 * 1.设置三个变量，分别保存当前结点，下一个结点以及备用，依次反转
 * 2.设置三个变量，分别保存头结点和尾结点以及备用，头尾对称反转
 * 本例将利用迭代和递归两种方式实现第一种思路
 */
package List;


/**
 * @ClassName: ListReverse
 * @Description: TODO
 * @date 2017-4-20 上午8:51:58
 * 
 */
public class ListReverse {


/**
* 
* @ClassName: Node
* @Description: 构建结点
* @date 2017-4-20 上午9:00:32
* 
*/
public static class Node {
public int data;
public Node next;


public Node(int data) {
this.data = data;
this.next = null;
}
}


/**
* 
* @ClassName: LinkList
* @Description: 构建链表
* @date 2017-4-20 上午9:05:50
* 
*/
public static class LinkList {
// 根结点
private Node root;


/**
* 
* @Title: push
* @Description: 向链表插入数据
* @param @param data
* @return void
* @throws
*/
public void push(int data) {
Node cur = root;
if (root == null) {
// 分配内存空间
root = new Node(data);
return;
}
while (cur.next != null) {
cur = cur.next;
}
// 分配内存空间
cur.next = new Node(data);
}


/**
* 
* @Title: linkReversr
* @Description: 非递归实现链表反转，例如4-3-2-1反转后1-2-3-4
* @param @return
* @return Node
* @throws
*/
public Node linkListReversre() {
// 当前结点
Node cur = null;
// 下一个结点
Node next = null;
// 前一个结点
Node pre = null;


// 判断边界条件，空链表
if (root == null) {
return null;
}
// 赋值
cur = root;
// 当链表非空时,执行反转
while (cur != null) {
// 保存后一个结点
next = cur.next;
// 注意此处反转的顺序不能乱
cur.next = pre;
pre = cur;
cur = next;
}
// 反转结束后修改头结点
root = pre;
// 返回
return root;
}

/**
* 
* @Title: listRecReverse 
* @Description: 使用递归的方式反转链表
* @param @return    
* @return Node    
* @throws
*/
public Node linkListRecReverse(Node cur){
// Node cur = root;
if(cur == null || cur.next == null){
return cur;
}
//递归
Node reverseRest = linkListRecReverse(cur.next);
//反转
cur.next.next = cur;
//源节点为空
cur.next = null;
return reverseRest;
}


public void printList() {
Node cur = root;
// 空表
if (root == null) {
return;
}
// 非空
while (cur != null) {
System.out.print(cur.data + " ");
cur = cur.next;
}
}
}


/**
* @Title: main
* @Description: TODO
* @param @param args
* @return void
* @throws
*/


public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
LinkList list = new LinkList();
//添加数据
list.push(10);
list.push(2);
list.push(3);
list.push(4);
list.push(5);
list.push(6);
//输出原始链表
list.printList();
System.out.println();
//非递归反转
list.linkListReversre();
//输出原始链表
list.printList();

}


}