剑指offer | 面试题5：从尾到头打印链表-CFANZ编程社区

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剑指 Offer 05. 从尾到头打印链表

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Leetcode:https://leetcode-cn.com/problems/cong-wei-dao-tou-da-yin-lian-biao-lcof/

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GitHub:https://github.com/nateshao/leetcode/blob/main/algo-notes/src/main/java/com/nateshao/sword_offer/topic_05_reversePrint/Solution.java

“

输入一个链表的头节点，从尾到头反过来返回每个节点的值（用数组返回）。

示例 1：

输入：head = [1,3,2]
输出：[2,3,1]

限制：0 <= 链表长度 <= 10000

思路：辅助栈法实现，或使用递归的方法。

法一：辅助栈法

解题思路：

“

链表特点：只能从前至后访问每个节点。题目要求：倒序输出节点值。这种 先入后出 的需求可以借助栈来实现。

算法流程：

入栈：遍历链表，将各节点值 push 入栈。（Java借助 LinkedList 的addLast()方法）。
出栈：将各节点值 pop 出栈，存储于数组并返回。（Java 新建一个数组，通过 popLast() 方法将各元素存入数组，实现倒序输出）。

复杂度分析：

时间复杂度 O(N)：入栈和出栈共使用 O(N)时间。
空间复杂度 O(N)：辅助栈 stack 和数组 res 共使用 O(N) 的额外空间。

动图展示

代码实现：

package com.nateshao.sword_offer.topic_05_reversePrint;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Stack;

public class Solution {

    /**
     * 方法一：辅助栈法
     * <p>
     * 算法流程：
     * 入栈： 遍历链表，将各节点值 push 入栈。（Java借助 LinkedList 的addLast()方法）。
     * 出栈： 将各节点值 pop 出栈，存储于数组并返回。（Java新建一个数组，通过 popLast()方法将各元素存入数组，实现倒序输出）。
     * 复杂度分析：
     * 时间复杂度 O(N)：入栈和出栈共使用 O(N) 时间。
     * 空间复杂度 O(N)：辅助栈 stack 和数组 res 共使用 O(N)的额外空间。
     *
     * @param head
     * @return
     */
    public int[] reversePrint(ListNode head) { // 官方题解
        LinkedList<Integer> stack = new LinkedList<Integer>();
        while (head != null) {
            stack.addLast(head.val);
            head = head.next;
        }
        int[] res = new int[stack.size()];
        for (int i = 0; i < res.length; i++)
res[i] = stack.removeLast();
return res;
}

public static ArrayList<Integer> reversePrint2(ListNode head) {
        Stack<Integer> stack = new Stack();
        while (head != null) {
            stack.push(head.val);
            head = head.next;
        }
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        while (!stack.isEmpty()) {
            list.add(stack.pop());
        }
        return list;
    }

    public class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int x) {
            val = x;
        }
    }
}

法二：递归法

思路

“

利用递归： 先走至链表末端，回溯时依次将节点值加入列表，这样就可以实现链表值的倒序输出

算法流程：

递推阶段：每次传入 head.next ，以 head == null（即走过链表尾部节点）为递归终止条件，此时直接返回。
回溯阶段：层层回溯时，将当前节点值加入列表，即tmp.add(head.val)。
最终，将列表 tmp 转化为数组 res ，并返回即可。

复杂度分析：

时间复杂度 O(N)：遍历链表，递归 N 次。
空间复杂度O(N)：系统递归需要使用 O(N) 的栈空间。

代码实现：

/**
     * 法二：递归法 1
     */
    ArrayList<Integer> tmp = new ArrayList<Integer>();
    public int[] reversePrint3(ListNode head) {
        recur(head);
        int[] res = new int[tmp.size()];
        for(int i = 0; i < res.length; i++)
res[i] = tmp.get(i);
return res;
}
void recur(ListNode head) {
if(head == null) return;
recur(head.next);
tmp.add(head.val);
}

/**
*  法二：递归法 2
* @param headNode
* @return
*/
public static ArrayList<Integer> reversePrint4(ListNode headNode) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        if (headNode != null) {
            if (headNode.next != null) {
                list = reversePrint4(headNode.next);
            }
            list.add(headNode.val);
        }
        return list;
    }

    public class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int x) {
            val = x;
        }
    }