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class Solution { public: ListNode* reverseList(ListNode* head) { if (head == NULL) { return NULL; } ListNode* cur = head; while (head->next != NULL) { ListNode* t = head->next->next; head->next->...

这段代码实现了一个链表反转的功能。下面是对代码逐行的详细解释:

代码结构

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if (head == NULL) { return NULL; }
        ListNode* cur = head;
        while (head->next != NULL) {
            ListNode* t = head->next->next;
            head->next->next = cur;
            cur = head->next;
            head->next = t;
        }
        return cur;
    }
};

逐行解释

  1. 类定义: class Solution

    • 定义了一个名为 Solution 的类,通常用于包含算法的函数。
  2. 成员函数: ListNode* reverseList(ListNode* head)

    • 定义了一个公共成员函数 reverseList,接收一个指向链表头节点的指针 head,返回反转后的链表头节点。
  3. 空链表判断: if (head == NULL) { return NULL; }

    • 如果传入的头节点为空(即链表为空),则直接返回空指针。
  4. 初始化当前节点: ListNode* cur = head;

    • 将当前节点指针 cur 初始化为链表的头节点,用于记录新链表的最后一个节点。
  5. 循环遍历与反转:

    while (head->next != NULL) {
       ListNode* t = head->next->next;
       head->next->next = cur;
       cur = head->next;
       head->next = t;
    }
    
    • 循环条件:只要 head 的下一个节点不为空,就继续进行反转。

    • 第一步:保存下一个要处理的节点:

      ListNode* t = head->next->next;
      

      将当前节点的下一个节点的下一个(即下下一步)保存到临时变量 t 中,以便后续使用。

    • 第二步:进行反转操作:

      head->next->next = cur;
      

      将当前节点的下一个节点(即正在处理的节点)的下一个指针指向已反转部分的最后一个节点 (cur)。

    • 第三步:移动到下一个待处理元素:

      cur = head->next; // 更新cur为新的尾部,即原来的第i个元素
      
    • 第四步:将当前节点指向临时保存的新状态:

      head->next = t; // 移动到原本处于当前“线”的点,使其成为新的“线”末端
      
  6. 返回新头部: return cur;

    • 循环结束后,cur 指向新反转后的链表头部,将其返回。

总结

整体上,该代码通过迭代的方法反转了给定单链表。它不断地改变各个节点之间的连接关系,将原本按顺序排列的链表变为逆序排列。在操作中使用了三个指针来帮助跟踪和调整位置,实现了O(n)时间复杂度与O(1)空间复杂度。


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