Java 实现单链表翻转（附详细注释）
1. 引言
单链表（Singly Linked List）是一种常见的数据结构，在算法和数据结构的学习中占有重要地位。翻转单链表是一道经典的面试题，本文将介绍几种常见的 Java 实现方法，并详细讲解关键步骤的含义。
2. 单链表定义
我们可以先定义一个链表节点类：
class ListNode {int val;ListNode next;ListNode(int val) {this.val = val;this.next = null;}
}
3. 迭代法实现链表翻转（附详细注释）
迭代法是最常用的方法之一，使用三个指针完成整个翻转过程：
public class ReverseLinkedList {public static ListNode reverseList(ListNode head) {ListNode prev = null; // 初始时，前一个节点指针为 nullListNode current = head; // 当前处理的节点从链表头开始while (current != null) {ListNode nextNode = current.next; // 1. 暂存当前节点的下一个节点current.next = prev; // 2. 将当前节点的指针指向前一个节点/** 原本 current 节点是指向下一个节点的，* 比如 current 是 2，它的 next 是 3，* 这一步将它反过来指向前面的 prev，* 也就是把 2 -> 3 改成 2 -> 1（假设 prev 是 1），* 从而实现链条的反向连接。*/prev = current; // 3. 移动 prev 指针/** 这一步是让 prev 继续前进，指向当前处理好的节点，* 为下一轮翻转做准备。* 假设刚刚处理的是 2，现在 prev 变成 2，* 这样下一轮就可以把 3 的指针指向 2 了。*/current = nextNode; // 4. 继续处理下一个节点}return prev; // 最终 prev 会指向新的头节点}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;}System.out.println("NULL");}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：
O(n)，需要遍历每个节点一次； - 空间复杂度：
O(1)，只用了常数个变量。
4. 递归法实现链表翻转
递归法思路清晰，适合理解递归调用，但需要额外的调用栈空间：
public class ReverseLinkedListRecursive {public static ListNode reverseList(ListNode head) {if (head == null || head.next == null) {return head; // 递归出口，返回最后一个节点作为新头}ListNode newHead = reverseList(head.next); // 递归反转后续节点head.next.next = head; // 让后一个节点指向当前节点，实现反转head.next = null; // 切断当前节点与后续的连接，避免成环return newHead; // 返回新头节点}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;}System.out.println("NULL");}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：
O(n)，每个节点访问一次； - 空间复杂度：
O(n)，递归调用栈占用了额外空间。
5. 总结
- 迭代法：空间效率高，适用于大多数场景；
- 递归法：代码简洁，适合展示递归思维，但不适合超长链表。
建议优先使用迭代法，避免递归造成的栈溢出问题。理解链表翻转的本质，就是反转每个节点的 next 指针方向，直到整个链表翻转完成。
希望本文对你理解和实现单链表翻转有所帮助！
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