一篇文章教你搞定遞歸單鏈表反轉(zhuǎn)
關(guān)于單鏈表反轉(zhuǎn),阿粉以前寫(xiě)過(guò)一篇文章,是用迭代法實(shí)現(xiàn)的,還有一種方法是使用遞歸來(lái)實(shí)現(xiàn)的,阿粉一直沒(méi)敢寫(xiě),因?yàn)楹ε轮v不清楚。但是不能因?yàn)楹ε轮v不清楚就不寫(xiě)了,對(duì)不對(duì)。
所以這篇文章來(lái)使用遞歸來(lái)實(shí)現(xiàn)一下,并且嘗試將里面的細(xì)節(jié)一一剖出來(lái),不廢話。
首先,咱們要先明確,什么是遞歸。遞歸就是自己調(diào)用自己對(duì)吧。比如:有一個(gè)函數(shù)為 f(n) = f(n-1) * n ,(注意,我這里是舉例子,這個(gè)函數(shù)沒(méi)有給出遞歸的結(jié)束條件)給 n 賦值為 5 , 則:
- --> f(5)
- --> 5 * f(4)
- --> 5 * ( 4 * f(3))
- --> 5 * ( 4 * (3 * f(2)))
- --> 5 * ( 4 * ( 3 * ( 2 * f (1))))
- --> 5 * ( 4 * ( 3 * ( 2 * 1)))
- --> 5 * ( 4 * ( 3 * 2))
- --> 5 * ( 4 * 6 )
- --> 5 * 24
- --> 120
在看完例子之后,咱們接下來(lái)不 BB ,直接 show code:
- /**
- * 單鏈表反轉(zhuǎn)---遞歸實(shí)現(xiàn)
- */
- public class ReverseSingleList {
- public static class Node{
- private int data;
- private Node next;
- public Node( int data , Node next){
- this.data = data;
- this.next = next;
- }
- public int getData(){return data;}
- }
- public static void main(String[] args){
- // 初始化單鏈表
- Node node5 = new Node(5,null);
- Node node4 = new Node(4,node5);
- Node node3 = new Node(3,node4);
- Node node2 = new Node(2,node3);
- Node node1 = new Node(1,node2);
- // 調(diào)用反轉(zhuǎn)方法
- Node recursiveList = recursiveList(node1);
- System.out.println(recursiveList);
- }
- /**
- *遞歸實(shí)現(xiàn)單鏈表反轉(zhuǎn)
- * @param list 為傳入的單鏈表
- */
- public static Node recursiveList(Node list){
- // 如果鏈表為空 或者 鏈表中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn),直接返回
- // 也是遞歸結(jié)束的條件
- if (list == null || list.next == null) return list;
- Node recursive = recursiveList(list.next);
- // 將 list.next.next 指針指向當(dāng)前鏈表 list
- list.next.next = list ;
- // 將 list.next 指針指向 null
- list.next = null;
- // 返回反轉(zhuǎn)之后的鏈表 recursive
- return recursive;
- }
- }
經(jīng)過(guò)上面的代碼,應(yīng)該能夠看到核心代碼就是,遞歸實(shí)現(xiàn)單鏈表反轉(zhuǎn)部分的那 5 行代碼,別小看了這 5 行代碼,想要真正弄清楚還真的挺不容易的。
我把這 5 行代碼貼在這里,咱們一行行分析,爭(zhēng)取看完這篇博客就能懂~(注釋我就去掉了,咱們專心看這幾行核心代碼)
- if (list == null || list.next == null) return list;
- Node recursive = recursiveList(list.next);
- list.next.next = list ;
- list.next = null;
- return recursive;
第一行就是一個(gè)判斷,條件不滿足,那就往下走,第二行是自己調(diào)用自己,程序又回到第一行,不滿足條件程序向下執(zhí)行,自己調(diào)用自己
就這樣循環(huán)到符合條件為止,那么什么時(shí)候符合條件呢?也就是 list == null 或者 list.next == null 時(shí),看一下自己定義的鏈表是 1->2->3->4->5->null ,所以符合條件時(shí),此時(shí)的鏈表為 5->null ,符合條件之后,程序繼續(xù)向下執(zhí)行,在執(zhí)行完 Node recursive = recursiveList(list.next); 這行代碼之后,咱們來(lái)看一下此時(shí)的程序執(zhí)行結(jié)果:
我把上面這個(gè)給畫(huà)出來(lái)(阿粉的畫(huà)工不是不好,不要在乎它的美丑~)
接下來(lái)程序該執(zhí)行 list.next.next = list 執(zhí)行結(jié)束之后,鏈表大概就是這個(gè)樣子:
那是圖,下面是程序斷點(diǎn)調(diào)試程序的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)和上面的圖是一樣的:
程序繼續(xù)向下走 list.next = null ,也就是說(shuō),將 list 的 next 指針指向 null :
從圖中看到, list 為 4->null , recursive 為 5->4->null ,咱們來(lái)看看程序的結(jié)果,是不是和圖相符:
完全一樣有沒(méi)有!
OK ,還記得咱們剛開(kāi)始的遞歸函數(shù)例子嘛?現(xiàn)在執(zhí)行完畢,開(kāi)始執(zhí)行下一次,咱們繼續(xù)來(lái)看,此時(shí)的鏈表是這個(gè)樣子的:
接下來(lái)程序執(zhí)行的代碼就是四行了:
- Node recursive = recursiveList(list.next);
- list.next.next = list ;
- list.next = null;
- return recursive;
繼續(xù)執(zhí)行程序,咱們來(lái)看結(jié)果,將 list.next.next = list 運(yùn)行結(jié)束時(shí),此時(shí)鏈表為:
從圖中能夠看到,鏈表 list 為 3->4->3->4 循環(huán)中, recursive 為 5->4->3->4->3 循環(huán),咱們看一下程序是不是也是如此(在這里我截了兩個(gè)循環(huán)作為示例):
接下來(lái)程序執(zhí)行 list.next = null ,執(zhí)行完畢之后,就是將 list 的 next 指針指向 null :
從圖中能夠看出來(lái), list 為 3->null , recursive 為 5->4->3->null ,上圖看看實(shí)際結(jié)果和分析的是否一致:
說(shuō)明什么?!說(shuō)明咱們上面的分析是正確的。接下來(lái)的程序分析,讀者們就自行研究吧,相信接下來(lái)的分析就難不倒咱們聰明的讀者啦~
反轉(zhuǎn)單鏈表的前 N 個(gè)節(jié)點(diǎn)
OK ,咱們趁熱打鐵一下,剛剛是通過(guò)遞歸實(shí)現(xiàn)了整個(gè)單鏈表反轉(zhuǎn),那如果我只是想反轉(zhuǎn)前 N 個(gè)節(jié)點(diǎn)呢?
比如單鏈表為 1->2->3->4->5->null ,現(xiàn)在我只想反轉(zhuǎn)前三個(gè)節(jié)點(diǎn),變?yōu)? 3->2->1->4->5->null
有沒(méi)有想法?
咱們進(jìn)行整個(gè)單鏈表反轉(zhuǎn)時(shí),可以理解為傳遞了一個(gè)參數(shù) n ,這個(gè) n 就是單鏈表的長(zhǎng)度,然后遞歸程序不斷調(diào)用自己,然后實(shí)現(xiàn)了整個(gè)單鏈表反轉(zhuǎn)。那么,如果我想要反轉(zhuǎn)前 N 個(gè)節(jié)點(diǎn),是不是傳遞一個(gè)參數(shù) n 來(lái)解決就好了?
咱們就直接上代碼了:
- /**
- *反轉(zhuǎn)單鏈表前 n 個(gè)節(jié)點(diǎn)
- * @param list 為傳入的單鏈表 , n 為要反轉(zhuǎn)的前 n 個(gè)節(jié)點(diǎn)
- */
- public static Node next;
- public static Node reverseListN(Node list,int n){
- if (n == 1) {
- // 要進(jìn)行反轉(zhuǎn)鏈表時(shí),先將 list 后的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)保存到 next 中
- next = list.next;
- return list;
- }
- Node reverse = reverseListN(list.next , n-1);
- list.next.next = list;
- // 將 list.next 的指針指向沒(méi)有進(jìn)行反轉(zhuǎn)的鏈表
- list.next = next ;
- return reverse;
- }
反轉(zhuǎn)單鏈表的一部分
既然反轉(zhuǎn)整個(gè)單鏈表實(shí)現(xiàn)了,反轉(zhuǎn)前 N 個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了,那么如果有個(gè)需求是反轉(zhuǎn)其中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)呢?大概就是這樣,原來(lái)的鏈表為 1->2->3->4->5->null ,反轉(zhuǎn)其中的一部分,使反轉(zhuǎn)后的鏈表為 1->4->3->2->5->null
借用反轉(zhuǎn)前 N 個(gè)節(jié)點(diǎn)的思路,是不是我傳兩個(gè)參數(shù)進(jìn)來(lái),一個(gè)是開(kāi)始反轉(zhuǎn)的節(jié)點(diǎn),一個(gè)是結(jié)束反轉(zhuǎn)的節(jié)點(diǎn),然后遞歸操作就可以了?
瞅瞅代碼是怎么寫(xiě)的:
- /**
- *反轉(zhuǎn)部分單鏈表
- * @param list 為傳入的單鏈表, m 為開(kāi)始反轉(zhuǎn)的節(jié)點(diǎn), n 為結(jié)束的反轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)
- */
- public static Node reverseBetween(Node list , int m , int n){
- if (m == 1){
- return reverseListN(list,n);
- }
- list.next = reverseBetween(list.next,m-1,n-1);
- return list;
- }
終于給弄清楚了 最后兩個(gè)例子,讀者們可以自行研究,我這里因?yàn)槠膯?wèn)題就不進(jìn)行解析了,如果第一個(gè)例子自己能夠剖析清楚,下面兩個(gè)也沒(méi)啥大問(wèn)題~
其中實(shí)現(xiàn)的思路借鑒了網(wǎng)上,真是太巧妙了,分享給大家。
最后,看到阿粉又是調(diào)試程序又是畫(huà)圖來(lái)幫助大家理解的份上,點(diǎn)點(diǎn)在看支持一下?