第54期-基础结构：链表 反转链表

Python是一门需要不断实践练习的编程语言，本文档将AI大学堂学员交流群的Python每周练习进行汇总，希望各位小伙伴能够多进行实践练习，逐渐爱上这门神奇的编程语言，掌握它并在生活中能够使用它。

1 问题描述

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例 1:

输入: head = [1,2,3,4,5]
输出: [5,4,3,2,1]

示例 2:

输入: head = [1,2]
输出: [2,1]

示例 3:

输入: head = []
输出: []

初始代码

# Definition for singly-linked list.
class ListNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.next = None
 
class LinkList:
    def __init__(self):
        self.head=None
 
    def initList(self, data):
        while len(data)==0:return None
        self.head = ListNode(data[0])
        r=self.head
        p = self.head
        for i in data[1:]:
            node = ListNode(i)
            p.next = node
            p = p.next
        return r
    def printlist(self,head):
        a=[]
        if head == None: return []
        node = head
        while node != None:
            a.append(node.val)
            node = node.next
        return a
class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        #在此填写代码

if __name__ == '__main__':
    print(LinkList().printlist(Solution().reverseList(LinkList().initList([1,2,3,4,5]))))
    print(LinkList().printlist(Solution().reverseList(LinkList().initList([1,2]))))
    print(LinkList().printlist(Solution().reverseList(LinkList().initList([]))))

2 解题思路

• 思路：迭代
• 迭代需要三个指针，a，b，c，分别按顺序指向三个节点
• 三个指针的初始化：a指向空节点，b指向头结点head，c指向head.next
• 因为head.next可能不存在，c在循环中定义，这样如果head为空就不会进入循环
• 迭代过程 c指向b.next b.next指向a a移动到b位置 b移动到c位置
• 当b为空时，返回a

3 解题方法

# Definition for singly-linked list.
class ListNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.next = None
 
class LinkList:
    def __init__(self):
        self.head=None
 
    def initList(self, data):
        while len(data)==0:return None
        self.head = ListNode(data[0])
        r=self.head
        p = self.head
        for i in data[1:]:
            node = ListNode(i)
            p.next = node
            p = p.next
        return r
    def printlist(self,head):
        a=[]
        if head == None: return []
        node = head
        while node != None:
            a.append(node.val)
            node = node.next
        return a
class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        a,b=None,head
        while b:
            c=b.next
            b.next=a
            a=b
            b=c
        return a

if __name__ == '__main__':
    print(LinkList().printlist(Solution().reverseList(LinkList().initList([1,2,3,4,5]))))
    print(LinkList().printlist(Solution().reverseList(LinkList().initList([1,2]))))
    print(LinkList().printlist(Solution().reverseList(LinkList().initList([]))))

第1-30，39-42行： 题目中已经给出的信息，运行代码时要根据这些代码进行编辑（具体为创建链表以及列表、链表转换）
第31行： 创建初始指针a，b，a指向None，b指向head（假如此时是a(None)，b(1)->2->3->None）
第32行： 当b指针指向不为None时，执行循环
第33行： 指针c指向当前b.next （a(None)，b(1)->c(2)->3->None）
第34行： 调整b.next指向a （a(None)<-b(1)，c(2)->3->None）
第35行： a指针指向当前b指针（None<-a\b(1)，c(2)->3->None）
第36行： a指针指向当前b指针（None<-a(1)，b\c(2)->3->None）
第37行： 当b指针为None时，结束循环并返回a链表（None<-1<-2<-a(3)，b(None)）

代码运行结果为：

结构讲解

这里用到了基础结构：链表，简单讲解下这个链表：
链表
链表是一组数据项的集合，其中每个数据项都是一个节点的一部分，每个节点还包含指向下一个节点的链接
链表的结构：data为自定义的数据，next为下一个节点的地址。

基本元素
节点：每个节点有两个部分，左边称为值域，存放用户数据；右边部分称为指针域，用来存放指向下一个元素的指针。
head:head节点永远指向第一个节点
tail: tail永远指向最后一个节点
None:链表中最后一个节点的指针域为None值

4 视频解析

高清视频讲解，请查看AI大学堂Python基础实战100例 (opens new window)
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