0

0

C++ 怎么实现链表反转 C++ 单链表头插法与递归反转代码【数据结构】

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2026-01-25 12:27:32

|

880人浏览过

|

来源于php中文网

原创

头插法反转单链表通过边遍历边头插实现,时间O(n)、空间O(1);递归法从尾部回溯修改指针,时间O(n)、空间O(n),易栈溢出。两者均需处理空链表、单节点及野指针等边界。

c++ 怎么实现链表反转 c++ 单链表头插法与递归反转代码【数据结构】

头插法反转单链表:边遍历边重建链表结构

头插法本质是用原链表节点逐个插入到新链表头部,从而自然实现顺序翻转。关键在于维护两个指针:cur 指向当前待处理节点,new_head 指向已反转部分的头节点。

  • 必须先保存 cur->next,否则断开后无法访问后续节点
  • cur 插入新链表时,要让 cur->next = new_head,再更新 new_head = cur
  • 初始时 new_head 应为 nullptr,避免野指针或未定义行为
ListNode* reverseList(ListNode* head) {
    ListNode* new_head = nullptr;
    ListNode* cur = head;
    while (cur != nullptr) {
        ListNode* next = cur->next;  // 保存下一个节点
        cur->next = new_head;         // 头插
        new_head = cur;               // 更新新头
        cur = next;
    }
    return new_head;
}

递归反转:从尾节点开始逐层回溯修改指针

递归解法不新建节点,而是靠函数调用“记住”倒数第二个节点,等递归到达尾节点(head->next == nullptr)后,一层层把后继节点的 next 指向前驱。

  • 递归终止条件必须是 head == nullptr || head->next == nullptr,缺一不可,否则空指针解引用
  • 递归返回的是原链表的尾节点,也就是反转后的头节点,全程只返回这一个指针
  • 回溯时执行 head->next->next = head,然后立即置 head->next = nullptr,否则会成环
ListNode* reverseList(ListNode* head) {
    if (!head || !head->next) return head;
    ListNode* new_head = reverseList(head->next);
    head->next->next = head;
    head->next = nullptr;
    return new_head;
}

两种方法的性能与适用场景差异

头插法时间复杂度 O(n),空间 O(1),适合对内存敏感或需迭代控制的场景;递归法时间也是 O(n),但空间 O(n)(栈深度),在链表极长时可能栈溢出。

Mulan AI
Mulan AI

画布式AI视频创作平台,轻松制作爆款视频

下载
  • LeetCode 等平台测试用例通常较短,递归写法简洁不易错,但生产代码中应优先考虑迭代
  • 若链表节点含非 trivial 析构逻辑(如持有资源),递归更深意味着资源释放延迟更久
  • 头插法可轻松改造成「反转指定区间」或「每 k 个一组反转」,扩展性更强

容易被忽略的边界:空链表、单节点、野指针检查

几乎所有初学者写的反转代码,在 head == nullptrhead->next == nullptr 时逻辑都看似正确,但一旦涉及二级指针操作(比如传入 ListNode** head 做就地修改),漏掉空检查就会直接崩溃。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 头插法中若忘记 cur = next,循环会卡死在第一个节点
  • 递归中若漏写 head->next = nullptr,原头节点仍指向第二个节点,导致反转后链表成环
  • 使用前务必确认 ListNode 定义中 next 成员是否初始化为 nullptr,否则未初始化指针反转后行为不可预测

相关专题

更多
treenode的用法
treenode的用法

​在计算机编程领域,TreeNode是一种常见的数据结构,通常用于构建树形结构。在不同的编程语言中,TreeNode可能有不同的实现方式和用法,通常用于表示树的节点信息。更多关于treenode相关问题详情请看本专题下面的文章。php中文网欢迎大家前来学习。

536

2023.12.01

C++ 高效算法与数据结构
C++ 高效算法与数据结构

本专题讲解 C++ 中常用算法与数据结构的实现与优化,涵盖排序算法(快速排序、归并排序)、查找算法、图算法、动态规划、贪心算法等,并结合实际案例分析如何选择最优算法来提高程序效率。通过深入理解数据结构(链表、树、堆、哈希表等),帮助开发者提升 在复杂应用中的算法设计与性能优化能力。

17

2025.12.22

深入理解算法:高效算法与数据结构专题
深入理解算法:高效算法与数据结构专题

本专题专注于算法与数据结构的核心概念,适合想深入理解并提升编程能力的开发者。专题内容包括常见数据结构的实现与应用,如数组、链表、栈、队列、哈希表、树、图等;以及高效的排序算法、搜索算法、动态规划等经典算法。通过详细的讲解与复杂度分析,帮助开发者不仅能熟练运用这些基础知识,还能在实际编程中优化性能,提高代码的执行效率。本专题适合准备面试的开发者,也适合希望提高算法思维的编程爱好者。

24

2026.01.06

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

394

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

574

2023.08.10

空指针异常处理
空指针异常处理

本专题整合了空指针异常解决方法,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

22

2025.11.16

c++ 根号
c++ 根号

本专题整合了c++根号相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

42

2026.01.23

c++空格相关教程合集
c++空格相关教程合集

本专题整合了c++空格相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

46

2026.01.23

yy漫画官方登录入口地址合集
yy漫画官方登录入口地址合集

本专题整合了yy漫画入口相关合集,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

202

2026.01.23

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
HTML5/CSS3/JavaScript/ES6入门课程
HTML5/CSS3/JavaScript/ES6入门课程

共102课时 | 6.8万人学习

前端基础到实战(HTML5+CSS3+ES6+NPM)
前端基础到实战(HTML5+CSS3+ES6+NPM)

共162课时 | 19万人学习

第二十二期_前端开发
第二十二期_前端开发

共119课时 | 12.5万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号