
本文讲解如何仅通过调整指针引用(不借助额外数据结构如数组或栈),在单链表中原地完成反转操作,核心是使用三个指针协同移动,逐步翻转相邻节点间的 `next` 指向。
要实现单链表的原地反转,关键在于不创建新节点、不使用辅助容器(如 ArrayList、Stack),仅通过重新链接 next 引用来改变链表方向。由于 LinkedList 类仅暴露 first 引用,且 Node 仅含 elem 和 next 字段(无 prev),我们必须采用迭代指针法——经典「三指针翻转」策略。
其思想是维护三个引用:
- prev:指向已反转部分的头节点(初始为 null);
- current:指向当前待处理节点(初始为 first);
- next:临时保存 current.next,防止断链。
每轮迭代中:
- 保存 current.next 到 next;
- 将 current.next 指向 prev(完成一次翻转);
- 将 prev 更新为 current;
- 将 current 更新为 next。
当 current 变为 null 时,prev 即为新链表的头节点,最后将 first = prev 即可。
以下是完整、健壮的 reverse() 实现:
public void reverse() {
Node prev = null;
Node current = first;
Node next = null;
while (current != null) {
next = current.next; // 保存下一个节点
current.next = prev; // 翻转当前节点的 next 指针
prev = current; // prev 前进到当前节点
current = next; // current 前进到原下一个节点
}
first = prev; // 更新头节点为原尾节点(即现在的 prev)
} ⚠️ 注意事项:
- 空链表或单节点链表:该实现天然兼容(while 循环不执行或仅执行一次,first 正确更新);
- 切勿修改 elem 值:题干中你最初的尝试(first.elem = aux.elem)试图“搬运数据”,这既低效又违背“仅重连指针”的要求,也破坏了泛型元素的不可变语义;
- 时间复杂度 O(n),空间复杂度 O(1):严格满足题目“不使用辅助数据结构”的约束。
总结:链表反转的本质不是移动数据,而是逆转引用流向。掌握 prev/current/next 三指针的协作节奏,是解决所有链表原地操作(如检测环、找中点、合并有序链表)的基础范式。










