剑指Offer（Java版）：反转链表

题目：定义一个函数，输入一个链表的头结点，反转该链表并输出反转后链表的头结点。

解决与链表相关的问题总是有大量的指针操作，而指针操作的代码总是容 易出错的。很多的面试官喜欢出链表相关的问题，就是想通过指针操作来考察应聘者的编码功底。为了避免出错，我们最好先进行全面的分析。在实际软件开发周期 中，设计的时间通常不会比编码的时间短。在面试的时候我们不要急于动手写代码，而是一开始仔细分析和涉及，这将会给面试官留下好的印象。与其给出一段漏洞 百出的代码，倒不如仔细分析再写出鲁棒性好的代码。

为了正确的反转一个链表，需要调整链表中指针的方向。为了将调整指针 这个复杂的过程分析清楚，我们可以借助图形来直观的分析。在图中所示的链表中，h,i,j是3个相邻的结点。假设经过若干的操作，我们已经把结点h之前的 指针调整完毕，这些结点的m_pNext都指向前面的一个结点。接下来我们把i的m_pNext指向h，此时的链表结构如图b所示。



不难注意到，由于结点i的m_pNext指向了它的前一个结点，导致我们无法在链表中遍历到结点j。为了避免链表在结点i处断开，我们需要在调整结点i的m_pNext之前，把结点j保存下来。

也就是说我们在调整结点i的m_pNext指针时，除了需要知道结点 i本身之外，还需要i的前一个结点h，因为我们需要把结点i的m_pNext指向结点h，同时，我们还实现需要保存i个结点j，以防止链表断开。因此相应 地我们需要三个指针，分别指向当前遍历到的结点，它的前一个结点和后一个结点。

最后我们试着找到反转链表的头结点。不难分析出反转后的链表的头结点是原始链表的尾节点。什么结点是尾节点，自然是m_pNext为 Null 的结点。

分析写出下面的代码：

package cglib;
class ListNode
{
int data;
ListNode nextNode;
}

public class DeleteNode {
public static void main(String[] args) {
ListNode head=new ListNode();
ListNode second=new ListNode();
ListNode third=new ListNode();
ListNode forth=new ListNode();
head.nextNode=second;
second.nextNode=third;
third.nextNode=forth;
head.data=1;
second.data=2;
third.data=3;
forth.data=4;
DeleteNode test=new DeleteNode();
ListNode resultListNode=test.reverseList(head);
System.out.println(resultListNode.data);
}
public ListNode reverseList(ListNode head){
if(head == null)
return null;
ListNode preListNode = null;
ListNode nowListNode = head;

while(nowListNode != null){ //1->2->3->4
ListNode nextListNode = nowListNode.nextNode; //保存下一个结点2
nowListNode.nextNode = preListNode; //当前结点指向前一个结点null<-1
preListNode = nowListNode; //前任结点 等于现任节点 null<-1<-2
nowListNode = nextListNode; //现任节点等于下一结点 null<-1<-2，然后从2开始循环，直至preListNode=4，nowListNode=null
}
return preListNode;
}
}

输出 4

拓展： 递归实现同样的反转链表的功能。

public ListNode reverseList(ListNode head){
if(head==null || head.nextNode==null)
return head;
else
{ //1->2->3->4

ListNode nextNode = head.nextNode; //2
head.nextNode = null; //null<-1
ListNode reverseRest = reverseList(nextNode); //从2开始递归
nextNode.nextNode = head; //3<-4
return reverseRest;
}
}