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從尾到頭打印鏈表

文章目錄

• 題目描述
• 1、遞歸解法
• • 1.1、 遞歸解法一
  • • java代碼：
    • C++代碼
    • 分析：
  • 1.2 遞歸解法二
  • • java代碼：
    • C++代碼
• 2、使用棧
• • java代碼
  • C++代碼
• 總結(jié)

題目描述

輸入一個(gè)鏈表，按鏈表值從尾到頭的順序返回一個(gè)ArrayList。

本題較為簡(jiǎn)單。有兩種解法：遞歸和使用棧循環(huán)。

1、遞歸解法

遞歸解法，也可以有兩種寫法。

1.1、 遞歸解法一

先上代碼，下面給解釋：

java代碼：

import java.util.ArrayList; public class Solution {ArrayList<Integer> arrayList=new ArrayList<Integer>();//注意這個(gè)ArrayList必須在方法體外定義public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {if(listNode!=null){this.printListFromTailToHead(listNode.next);arrayList.add(listNode.val);}return arrayList;} }

C++代碼

class Solution { public:vector<int> res;//注意這個(gè)vector必須在成員函數(shù)外定義vector<int> printListFromTailToHead(ListNode* head) {if(head!=nullptr){this->printListFromTailToHead(head->next);res.push_back(head->val);}return res;} };

分析：

這種遞歸的寫法，可以這么想：因?yàn)橄胍獜奈驳筋^打印鏈表，那么如果此鏈表為空，則直接返回。如果只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)，則將此節(jié)點(diǎn)打印。否則，遞歸打印頭結(jié)點(diǎn)以后的節(jié)點(diǎn)，直到遞歸到最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么，因?yàn)樽詈笠粋€(gè)節(jié)點(diǎn)后面為空，所以返回上一級(jí)調(diào)用，上一級(jí)調(diào)用后的代碼為res.push_back(head->val);，此時(shí)的head剛好指向的最后的節(jié)點(diǎn)，將最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)先放到數(shù)組。然后又返回到上一級(jí)的調(diào)用，將倒數(shù)第二個(gè)節(jié)點(diǎn)放到數(shù)組中。以此類推，直到將第一個(gè)節(jié)點(diǎn)放到數(shù)組中。

我們可以看如下圖示來(lái)分析上述遞歸的過(guò)程：

1.剛開(kāi)始head指向節(jié)點(diǎn)1，不為空，將head指針指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后遞歸調(diào)用函數(shù)到第2步

2.此時(shí)head依然不為空，將head指針指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后遞歸調(diào)用函數(shù)到第3步

3.此時(shí)head依然不為空，將head指針指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后遞歸調(diào)用函數(shù)到第4步

4.此時(shí)head依然不為空，將head指針指向下一節(jié)點(diǎn)，然后遞歸調(diào)用函數(shù)第5步

5.此時(shí)head指向空，遞歸結(jié)束，那么遞歸結(jié)束后，就需要返回到上一個(gè)遞歸的步驟，上一步驟是步驟4，那么執(zhí)行遞歸語(yǔ)句的下一句：res.push_back(head->val)
（C++代碼），節(jié)點(diǎn)4的值放到數(shù)組中。然后再返回到步驟3，將節(jié)點(diǎn)3的值放入數(shù)組。以此類推，最終從后往前將所有鏈表節(jié)點(diǎn)的值放到數(shù)組中。

注意：此種遞歸方法中，返回?cái)?shù)組的定義一定要放在函數(shù)體外面定義，如果放在函數(shù)體內(nèi)定義，那么由于遞歸的層級(jí)不同，就會(huì)導(dǎo)致每次遞歸的時(shí)候都會(huì)重新定義一個(gè)數(shù)組，導(dǎo)致最后我們只能將第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的值返回，結(jié)果肯定是錯(cuò)的。在下一種遞歸的方法中，返回?cái)?shù)組是可以定義在函數(shù)體內(nèi)的，原因見(jiàn)下面解釋。

1.2 遞歸解法二

java代碼：

import java.util.ArrayList; public class Solution {public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {ArrayList<Integer> resArray = new ArrayList<>();if(listNode != null){if(listNode.next != null)resArray = printListFromTailToHead(listNode.next);resArray.add(listNode.val);}return resArray;} }

C++代碼

class Solution { public:vector<int> printListFromTailToHead(ListNode* head) {vector<int> res;if(head!=nullptr){if(head->next!=nullptr)res = printListFromTailToHead(head->next);res.push_back(head->val);}return res;} };

分析： 這種遞歸，實(shí)際上更好理解。首先，如果鏈表位空，則直接返回空數(shù)組。如果鏈表只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)，則直接返回這個(gè)節(jié)點(diǎn)的值。如果這個(gè)鏈表不止一個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么遞歸調(diào)用函數(shù)得到除了頭結(jié)點(diǎn)外后面的鏈表，得到后面的鏈表的從后往前打印（放到數(shù)組）的結(jié)果，然后再將之前的頭結(jié)點(diǎn)打印（放到數(shù)組末尾）。那么，最終得到的結(jié)果就是整個(gè)鏈表的從后往前打印的結(jié)果。

可以簡(jiǎn)單的以下面圖示理解：
1.
剛開(kāi)始，head指向頭結(jié)點(diǎn)，它后面還有節(jié)點(diǎn)（具體有幾個(gè)都無(wú)所謂）。將head指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后遞歸調(diào)用函數(shù)。

2.現(xiàn)在是這樣的，從第1步過(guò)來(lái)，該遞歸調(diào)用函數(shù)求現(xiàn)在的這個(gè)鏈表的從后往前打印的結(jié)果。我們把現(xiàn)在這剩下的具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表，看成一個(gè)黑匣子整體，我的函數(shù)要對(duì)這個(gè)黑匣子求解它的倒序，然后這個(gè)函數(shù)返回了該鏈表的倒序的結(jié)果{4，3，2}。（其實(shí)這里面有好幾個(gè)遞歸的過(guò)程，但是我們不必將所有的遞歸過(guò)程想出來(lái)，只需要知道，現(xiàn)在我們可以將后面剩余的鏈表看成一個(gè)新鏈表，然后得到它的倒序就行）

3.得到后面的鏈表的倒序后，是存入數(shù)組的，最后我們?cè)賹㈩^結(jié)點(diǎn)的值，放到數(shù)組末尾res.push_back(head->val);，就可以得到{4，3，2，1}，這正是我們要的結(jié)果。

注意：這里的遞歸解法中，返回?cái)?shù)組的定義，可以放到函數(shù)體內(nèi)，也可以放到函數(shù)體外。與第一種遞歸的不同之處在于，這里我們可以將以下兩句話，放在同一個(gè)調(diào)用棧內(nèi)看待，即
res =
printListFromTailToHead(head->next);這句話得到后面的鏈表的倒序后，就執(zhí)行res.push_back(head->val);它們的執(zhí)行，可以看成是在一個(gè)函數(shù)調(diào)用棧內(nèi)進(jìn)行的。而第一種遞歸調(diào)用中如果將返回?cái)?shù)組定義在函數(shù)體內(nèi)，每一個(gè)調(diào)用都是在一個(gè)新的函數(shù)調(diào)用棧，導(dǎo)致每一個(gè)函數(shù)棧中，都是一個(gè)新的返回?cái)?shù)組，最終只能得到最頂層的函數(shù)棧中的數(shù)組，也就是鏈表的頭結(jié)點(diǎn)的值。

2、使用棧

遞歸解法雖然寫法簡(jiǎn)單，但是遞歸調(diào)用需要重新開(kāi)辟函數(shù)調(diào)用棧，開(kāi)銷比較大。正常的解法實(shí)際上是使用棧來(lái)解決（棧這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身就與遞歸有很大的聯(lián)系）。

可以遍歷鏈表，每遍歷一個(gè)節(jié)點(diǎn)就將節(jié)點(diǎn)的值壓入到棧中，直到遍歷完鏈表。最后再依次將棧中的元素彈出到返回的數(shù)組中。

java代碼

import java.util.Stack; import java.util.ArrayList; public class Solution {public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {Stack<Integer> st = new Stack<>();ListNode pListNode = listNode;while(pListNode != null){st.push(pListNode.val);pListNode = pListNode.next;}ArrayList<Integer> resArray = new ArrayList<>();while(!st.isEmpty()){resArray.add(st.pop());}return resArray;} }

C++代碼

class Solution { public:vector<int> printListFromTailToHead(ListNode* head) {vector<int> res;stack<int> st;ListNode* p = head;while(p != nullptr){st.push(p->val);p = p->next;}int len = st.size();for(int i = 0;i<len;++i){res.push_back(st.top());st.pop();}return res;} };

總結(jié)

• 理解遞歸的精髓，上述兩種遞歸的不一樣之處
• 理解遞歸與棧的關(guān)系

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【剑指offer - C++/Java】3、从尾到头打印链表的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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