Связанные списки — это фундаментальные структуры данных в информатике, которые часто используются для хранения коллекций данных и управления ими. Одна из распространенных операций, выполняемых со связанными списками, — изменение их порядка на противоположный. В этой статье блога мы рассмотрим несколько методов реверса связанного списка, попутно предоставляя разговорные объяснения и примеры кода. Итак, давайте углубимся и освоим искусство реверсирования связанных списков!

Метод 1: итеративный подход
Итеративный подход прост и включает в себя обход связанного списка с перестановкой указателей. Вот как это работает:

def reverse_linked_list(head):
    prev = None
    current = head
    while current is not None:
        next_node = current.next
        current.next = prev
        prev = current
        current = next_node
    return prev

Метод 2: рекурсивный подход
Рекурсивный подход использует рекурсивную функцию для обращения связанного списка. Он рекурсивно вызывает сам себя, пока не достигнет конца списка, а затем меняет местами указатели при возврате. Вот пример:

def reverse_linked_list(head):
    if head is None or head.next is None:
        return head
    reversed_list = reverse_linked_list(head.next)
    head.next.next = head
    head.next = None
    return reversed_list

Метод 3: стековой подход
Стековой подход использует структуру данных стека для реверса связанного списка. Он включает в себя помещение каждого узла в стек, а затем извлечение их в обратном порядке. Вот пример:

def reverse_linked_list(head):
    stack = []
    current = head
    while current is not None:
        stack.append(current)
        current = current.next
    reversed_list = stack.pop()
    while stack:
        current.next = stack.pop()
        current = current.next
    current.next = None
    return reversed_list

Метод 4: подход с изменением указателей
В этом подходе мы переворачиваем указатели каждого узла в связанном списке, эффективно меняя направление списка. Вот пример:

def reverse_linked_list(head):
    if head is None or head.next is None:
        return head
    prev = None
    current = head
    while current is not None:
        next_node = current.next
        current.next = prev
        prev = current
        current = next_node
    return prev

Реверсирование связанного списка — распространенная задача в программировании, и понимание различных подходов может быть полезно для решения связанных проблем. В этой статье мы исследовали четыре метода: итеративный подход, рекурсивный подход, стековой подход и подход указателей изменений. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, поэтому важно выбрать наиболее подходящий для вашего конкретного сценария. Освоив эти методы, вы будете хорошо подготовлены к решению проблем, связанных с обращением связанных списков, в своих будущих начинаниях по программированию.