CarrieYung1. 反转链表问题概述
链表反转是数据结构与算法中最基础的面试题之一，也是检验程序员对指针操作理解程度的试金石。206题要求我们反转一个单链表，即将链表中的节点顺序完全倒置。这个问题看似简单，却蕴含着指针操作的精妙之处。
在实际开发中，链表反转的应用场景包括：
- 实现浏览器的前进/后退功能
- 撤销操作栈的实现
- 某些特定场景下的数据逆序处理
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2. 链表数据结构解析
2.1 单链表的基本结构
单链表由一系列节点组成，每个节点包含两个部分：
- 数据域（存储元素值）
- 指针域（存储下一个节点的地址）
python复制class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
self.next = next
2.2 链表与数组的对比
链表与数组是两种最基础的线性数据结构，它们的核心区别在于：
- 数组在内存中是连续存储，支持随机访问
- 链表通过指针连接，插入删除效率高但访问效率低
3. 迭代法实现链表反转
3.1 算法思路详解
迭代法的核心思想是使用三个指针：
- prev：指向已反转部分的头节点
- curr：当前待处理节点
- next：保存curr的下一个节点
每次迭代中，我们将curr.next指向prev，然后三个指针整体向前移动。
3.2 完整代码实现
python复制def reverseList(head):
prev = None
curr = head
while curr:
next_node = curr.next # 暂存下一个节点
curr.next = prev # 反转指针
prev = curr # prev前移
curr = next_node # curr前移
return prev # 新链表的头节点
3.3 时间复杂度分析
迭代法的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)，因为只需要常数级别的额外空间。