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C++ 怎么反转链表 C++ 迭代法与递归法反转单链表【数据结构】

尼克

尼克

发布时间:2026-01-27 14:54:31

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来源于php中文网

原创

迭代法用三指针(prev、curr、next)逐个反转,须先保存next防断裂;递归法让子链返回新头,再将当前节点接至其尾(head->next->next=head),二者均需更新头指针。

c++ 怎么反转链表 c++ 迭代法与递归法反转单链表【数据结构】

迭代法反转链表:三指针是核心,别漏掉 next 临时保存

迭代法本质是逐个调整每个节点的 next 指针方向,关键在于用三个指针协作:当前节点 curr、前驱节点 prev、以及必须提前保存的下一个节点 next。漏掉 next 保存会导致链表断裂,这是最常踩的坑。

典型错误现象:curr = curr->next 写在 curr->next = prev 之后,此时 curr->next 已被改写,原后续链丢失。

  • 初始化:prev = nullptrcurr = head
  • 循环中顺序固定:先 next = curr->next,再 curr->next = prev,最后 prev = curr; curr = next
  • 循环结束时 currnullptr,返回 prev(即新头节点)

递归法反转链表:理解“子问题返回的是新尾,你要接在它后面”

递归法不是靠层层修改指针,而是让递归调用返回已反转好的子链表头,然后把当前节点“挂到”该子链表的末尾。难点在于:每次递归返回的其实是**新链表的头**,但你需要操作的是**新链表的尾**——而这个尾,恰好就是原链表的下一个节点(即 head->next)。

常见错误现象:试图直接改 newHead->next = head,但 newHead 是子链表头,不是尾;正确做法是 head->next->next = head,再断开 head->next = nullptr

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  • 递归终止条件:head == nullptr || head->next == nullptr,返回 head
  • 递归调用后拿到 newHead(子链表新头),执行:head->next->next = headhead->next = nullptr
  • 最后返回 newHead,全程不改变其值

迭代 vs 递归:空间开销和边界处理差异明显

迭代法空间复杂度是 O(1),无溢出风险,适合长链表;递归法空间复杂度是 O(n),深度为链表长度,对超长链表可能栈溢出。两者时间复杂度都是 O(n)

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边界场景要单独验证:

  • 空链表(head == nullptr):两种方法都应直接返回 nullptr
  • 单节点链表(head->next == nullptr):迭代法循环不执行,返回原 head;递归法命中终止条件,也返回原 head
  • 两节点链表:最容易暴露指针错位,建议手画图走一遍 nextnext->next 的指向

反转后原 head 不再是头,记得更新头指针

无论哪种方法,函数返回的都是新链表的头节点。如果你在调用处仍用原来的 head 变量访问链表,会得到错误结果或崩溃——因为 head 此时已是尾节点,且其 nextnullptr

实操中容易忽略这点:

  • 调用后必须重新赋值:head = reverseList(head);
  • 如果函数参数是 ListNode*& head 引用,可在内部直接更新,但需明确接口设计意图
  • 调试时可用 printList(head) 验证反转结果,别只看返回值是否非空

递归里那句 head->next->next = head 看似绕,其实就是在把“当前节点”塞进已反转子链的尾巴,这个视角卡住就容易写反。

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