【LeetCode】链表反转实现与测试

概述

本文介绍了一种使用 ArrayList 和 Collections.reverse() 方法来实现链表反转的解决方案，虽然这种方法在空间复杂度上不是最优的，但代码简洁易懂。

实现思路

1. 遍历原链表，将所有节点的值收集到 ArrayList 中
2. 使用 Collections.reverse() 方法反转 ArrayList
3. 根据反转后的值列表重新构建链表

源码实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class ReverseNode {

    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }

        // 定义一个收集值的数组
        List<Integer> valList = new ArrayList<>();
        while (head.next != null) {
            valList.add(head.val);
            // 移动链表
            head = head.next;
        }
        // 加上最后一个节点的值
        valList.add(head.val);

        // 反转收集值
        Collections.reverse(valList);

        ListNode cursorNode = new ListNode();
        for (int index = 0; index < valList.size(); index++) {
            Integer val = valList.get(index);
            if (index == 0) {
                // 初始化头节点
                head = new ListNode(val);
                cursorNode = head;
                continue;
            }

            cursorNode.next = new ListNode(val);
            // 移动游标节点
            cursorNode = cursorNode.next;
        }

        return head;
    }

    static class ListNode {
        int val;
        ListNode next;

        ListNode() {
        }

        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }

        ListNode(int val, ListNode next) {
            this.val = val;
            this.next = next;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ReverseNode reverseNode = new ReverseNode();

        // 测试用例1：正常链表 1->2->3->4->5
        ListNode head1 = new ListNode(1);
        head1.next = new ListNode(2);
        head1.next.next = new ListNode(3);
        head1.next.next.next = new ListNode(4);
        head1.next.next.next.next = new ListNode(5);

        System.out.println("原链表1：");
        printList(head1);
        ListNode reversed1 = reverseNode.reverseList(head1);
        System.out.println("反转后：");
        printList(reversed1);
        System.out.println();

        // 测试用例2：单节点链表
        ListNode head2 = new ListNode(42);
        System.out.println("原链表2：");
        printList(head2);
        ListNode reversed2 = reverseNode.reverseList(head2);
        System.out.println("反转后：");
        printList(reversed2);
        System.out.println();

        // 测试用例3：空链表
        ListNode head3 = null;
        System.out.println("原链表3：");
        printList(head3);
        ListNode reversed3 = reverseNode.reverseList(head3);
        System.out.println("反转后：");
        printList(reversed3);
        System.out.println();

        // 测试用例4：两个节点的链表
        ListNode head4 = new ListNode(10);
        head4.next = new ListNode(20);
        System.out.println("原链表4：");
        printList(head4);
        ListNode reversed4 = reverseNode.reverseList(head4);
        System.out.println("反转后：");
        printList(reversed4);
    }

    private static void printList(ListNode head) {
        if (head == null) {
            System.out.println("null");
            return;
        }

        ListNode current = head;
        while (current != null) {
            System.out.print(current.val);
            if (current.next != null) {
                System.out.print(" -> ");
            }
            current = current.next;
        }
        System.out.println();
    }
}