链表反转（图解）

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前言

链表反转是面试中的一个高频题目，可以通过多种方法实现，例如循环，递归；本篇文章将使用递归对链表实现反转。

一、链表反转

例如，给定一个单链表，原链表中的数据为： 1–>2–>3–>,反转后的链表为：4–>3–>2–>1。

二、递归思想

递归，有”递“还要有”归“，所谓递归，就是会在函数内部代码中，调用这个函数本身，所以，我们必须要找出递归的结束条件，否则会一直调用自己，造成死循环，从而栈内存溢出。也就是说，我们需要找出当方法的参数符合某一条件时，递归结束，之后把结果返回。使用递归反转其实就是从链表第一个存数据的节点开始，一次递归调用反转每一个节点，直到把最后一个节点反转完毕，整个链表就反转完毕。

三、具体实现

1.反转方法API

public void reverse():对整个链表反转
public void reverse(Node curr):反转链表中的某个节点，并把反转后的节点返回

2.具体实现代码

（链表的实现代码见另一篇文章：链式存储结构–单向链表的实现戳这儿

public void reverse(){if (isEmpty()){return;}reverse(head.next);}public Node reverse(Node curr){if (curr.next == null){//如果curr是最后一个节点，让头节点指向它head.next = curr;return curr;}//递归反转当前节点curr的下一个节点，返回值是链表反转后当前节点的上一个节点Node pre = reverse(curr.next);//让返回的下一个节点成为当前节点currpre.next = curr;//使节点原来的指向为空curr.next = null;return curr;}

3.方法测试

测试结果：

四、方法调用过程

main方法进栈：

在main方法中调用reverse()方法，reverse()方法进栈。

reverse() 方法调用带重载的reverse(1) 方法。（此时reverse的参数curr=1,此处简写为reverse(1)）reverse(1) 方法进栈，当方法执行到Node pre = reverse(2)时，调用带重载的reverse(2) 方法。

reverse(2) 方法进栈，当方法执行到Node pre = reverse(3)时，调用带重载的reverse(3) 方法。

reverse(3) 方法进栈，当方法执行到Node pre = reverse(4)时，调用带重载的reverse(4) 方法。

reverse(4) 方法进栈， 当执行reverse(4) 方法时， 进行判断curr.next == null ,此时满足条件，使头结点指向 4 这个结点 ，然后，该方法将该节点返回给reverse(3).（reverse(4) 执行完毕出栈）

此时使head节点指向该curr节点，curr = 4;

接下来reverse(3) 接收 reverse(4) 的返回值，此时 当前pre 是4结点 ，执行剩余的代码；
pre.next = curr; 将 4 结点 的下一个结点指向 3 结点；
curr.next = null; 将 3 结点 的下一个结点指向 null （使3 结点原本指向指向4结点的指针断开）
reverse(3) 执行完毕后，将返回值（返回的是3结点）给 reverse(2) ， 然后出栈。

紧接着 reverse(2) 接收 reverse(3) 的返回值 此时 当前pre 是3结点 ，执行剩余代码；
pre.next = curr; 将 3 结点 的下一个结点指向 2 结点；
curr.next = null; 将 2 结点 的下一个结点指向 null； （使2结点原本指向指向3结点的指针断开）
reverse(2) 执行完毕后，将返回值（返回的是2结点）给 reverse(1) ， 然后出栈。

最后reverse(1) 接收 reverse(2) 的返回值 此时pre 是2结点 ，执行剩余的代码；
pre.next = curr; 将 2 结点 的下一个结点指向 1 结点；
curr.next = null; 将 1 结点 的下一个结点指向 null ；（使1结点原本指向指向2结点的指针断开）
reverse(1) 执行完毕后，将返回值（返回的是1结点）给 reverse() 方法（该方法没有使用变量接收返回值 ）， 然后出栈。

至此，程序执行完毕，使用递归反转单链表的功能已经实现。

方法调用内存图如下：

总结

综上，递归实现链表反转代码并不复杂，难度在于去理解这个递归调用的整个逻辑。