反转链表：Java巧夺天工

算法概述

反转链表算法的基本思想是，使用两个指针来遍历链表。第一个指针指向当前节点，第二个指针指向当前节点的前一个节点。在遍历过程中，将当前节点的下一个指针指向第二个指针，并将第二个指针指向当前节点。如此循环下去，直到遍历完整个链表，即可得到反转后的链表。

算法步骤

1. 初始化两个指针：当前节点指针curr和前一个节点指针prev，两者均指向链表的头结点。
2. 将curr的下一个指针指向prev。
3. 将prev指向curr。
4. 将curr指向curr的下一个节点。
5. 重复步骤2、3、4，直到curr为null。
6. 返回prev指向的节点，即反转后的链表的头结点。

代码实现

public class ReverseLinkedList {

    public static ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode prev = null;
        ListNode curr = head;
        while (curr != null) {
            ListNode next = curr.next;
            curr.next = prev;
            prev = curr;
            curr = next;
        }
        return prev;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ListNode head = new ListNode(1);
        head.next = new ListNode(2);
        head.next.next = new ListNode(3);
        head.next.next.next = new ListNode(4);
        head.next.next.next.next = new ListNode(5);

        ListNode reversedHead = reverseList(head);

        while (reversedHead != null) {
            System.out.print(reversedHead.val + " ");
            reversedHead = reversedHead.next;
        }
    }
}

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;

    ListNode(int x) {
        val = x;
    }
}

算法分析

• 时间复杂度：O(n)。算法需要遍历整个链表一次，因此时间复杂度为O(n)。
• 空间复杂度：O(1)。算法不需要额外的空间，因此空间复杂度为O(1)。

总结

反转链表算法是一种经典算法问题，其目的是将链表中节点的顺序颠倒。本文介绍了一种使用Java实现的反转链表算法，该算法具有O(1)的空间复杂度和O(n)的时间复杂度。