offer--链表反转和从尾到头打印链表

这个是高频的面试题，今天总结了一些。反转链表用三个指针实现，返回新链表的头节点；而从尾到头打印，应用栈实现，返回vector整个链表。

//题目描述
//
//输入一个链表，反转链表后，输出链表的所有元素。

struct ListNode
{
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) :val(x), next(nullptr){}
};

//思路
//在反转链表的时候，我们很容易想到让当前结点的next指向前一个结点，
//但是这样做了之后这个节点原本next所指的结点就找不回了，所以每次我们都要保存新的前一结点，
//当前结点和下一结点三个指针，只要下一结点为空，那么我们就到了原本结点的尾部，这时正是新链表的头部
class Solution {
public:
    ListNode* ReverseList(ListNode* pHead) {

        ListNode *current = pHead;
        ListNode *pre = nullptr;
        ListNode *pNewNode = nullptr;
        if (pHead == nullptr)
        {
            return nullptr;
        }
        while (current != nullptr)  //当前结点不为空
        {
            ListNode *pnext = current->next; //当前结点的后继
            if (pnext == nullptr)
            {
                pNewNode = current;  //最后结点，即反转链表的头节点
            }
            current->next = pre; //当前结点的后继转为前驱
            pre = current;  //前驱转为当前结点
            current = pnext;  //当前结点向后移
        }
        return pNewNode;
    }
};

//1、三个指针在链表上同时滑动，比较容易想到但是编码略复杂
class Solution {
public:
    ListNode* ReverseList(ListNode* pHead) {
        if (pHead == nullptr) return nullptr;
        if (pHead->next == nullptr) return pHead;

        ListNode *pBefore = pHead, *p = pHead->next, *pAfter = p->next;
        while (pAfter) {
            p->next = pBefore; // reverse
            pBefore = p;
            p = pAfter;
            pAfter = pAfter->next;
        }
        p->next = pBefore; //完成最后一个结点的前驱
        pHead->next = nullptr; //尾结点后继为空
        return p;
    }
};

//2、从原链表的头部一个一个取节点并插入到新链表的头部
class Solution {
public:
    ListNode* ReverseList(ListNode* pHead) {
        if (pHead == nullptr) return nullptr;
        ListNode* head = pHead;
        pHead = pHead->next;
        head->next = nullptr; //此时的head为尾结点
        while (pHead) {
            ListNode *next = pHead->next;
            pHead->next = head;
            head = pHead; //
            pHead = next;
        }
        return head;
    }
};

//使用一个栈来解决问题，C++

#include<stack>
using namespace std;
class Solution {
public:
    ListNode* ReverseList(ListNode* pHead) {
        if (pHead == nullptr || pHead->next == nullptr)
        {
            return pHead;
        }
        ListNode * p = pHead;
        ListNode * newHead;
        stack<ListNode *> stack1;
        while (p->next != NULL)
        {
            stack1.push(p);
            p = p->next;
        }
        newHead = p;
        while (!stack1.empty())
        {
            p->next = stack1.top();
            p = p->next;
            stack1.pop();
        }
        p->next = NULL;
        return newHead;
    }
};

//题目描述
//
//输入一个链表，从尾到头打印链表每个节点的值。
//输入描述 :
//输入为链表的表头
//
//
//输出描述 :
//输出为需要打印的“新链表”的表头
#include<vector>
class Solution {
public:
    vector<int> printListFromTailToHead(struct ListNode* head) {

        //std::stack<ListNode*> nodes;

        // ListNode *pNode = head;
        // while(pNode != NULL)
        // {
        //      nodes.push(head);
        //      head = head->next;
        // }

        //  while(!nodes.empty())
        //  {
        //     head = nodes.top();
        //     printf("%d\t" ,head->val);
        //     nodes.pop();
        //  }

        vector<int> dev1;
        if (head != NULL)
        {
            if (head->next != NULL)
            {
                dev1 = printListFromTailToHead(head->next);
            }
            dev1.push_back(head->val);
        }
        return dev1;

    }
};

class Solution {
public:
    vector<int> printListFromTailToHead(struct ListNode* head) {
        //利用栈的逆序输出特性
        stack<int> stack;
        vector<int> vector;
        struct ListNode *p = head;
        if (head != NULL) {
            stack.push(p->val);
            while ((p = p->next) != NULL) {
                stack.push(p->val);
            }
            while (!stack.empty()) {
                vector.push_back(stack.top());
                stack.pop();
            }
        }
        return vector;
    }

};

/***
*从原理上来说，借助栈会使得问题的解决思路非常简单明了。
*注意函数的返回类型是int类型的vector
*/
class Solution {
public:
    vector<int> printListFromTailToHead(struct ListNode* head)
    {
        vector<int> vec;         //声明一个vector存放Node的int类型的val值
        std::stack<ListNode *>nodes;
        ListNode *pNode = head;
        //遍历入栈
        while (pNode != NULL)
        {
            nodes.push(pNode);    //遍历所有节点，将结点压入栈中
            pNode = pNode->next;
        }
        //遍历出栈
        while (!nodes.empty())
        {
            pNode = nodes.top();        //定义的结点指针始终指向栈顶，取出栈顶结点的val值存入到定义的vec中，然后弹出栈顶元素。由栈顶往栈底遍历
            vec.push_back(pNode->val);
            nodes.pop();
        }
        return vec;    //返回值为int型的vector
    }
};