链表：反转链表

题目：实现反转单向和双向链表的函数

要求：如果链表长度为N，时间复杂度要求为 O（N），额外空间复杂度为 O（1）

变形：给定一个单向链表的头结点head，以及两个整数 from 和 to，在单向链表上把第 from 个节点到 to 个节点这一部分进行反转

分析：本题很简单，解题时注意做到不出错即可

主要掌握链表中反转链表的常规操作

//单链表
public class Node
{
    public int data;
    public Node next;

    public Node(int data)
    {
        this.data = data;
    }
}

public Node reverse(Node head)
{
    if(head == null || head.next == null)
        return head;

    Node pre = null， next = null;

    while(head != null)
    {
        next = head.next;
        head.next = pre;
        pre = head;
        head = next;
    }

    return pre;
}

//双链表
public class DoubleNode
{
    public int value;
    public DoubleNode next;
    public DoubleNode pre;

    public DoubleNode(int value)
    {
        this.vaule = value;
    }
}

public DoubleNode reverse(DoubleNode head)
{
    if(head == null || head.next == null)
        return head;

    DoubleNode pre = null, next = null;

    while(head != null)
    {
        next = head.next;
        head.next = pre;
        head.pre = next;
        pre = head;
        head = next;
    }

    return pre;
}

变形题目分析：

1. 首先需要判断 1<=from<=to<=N，如果不满足，则直接返回原来的头结点。

2. 找到第 from-1 个节点 fPre 和第 to+1 个节点 tPos。即发展前一个节点和后一个节点，把反转的部分先反转，然后正确连接 fPre 和 tPos。

3. 如果 fPre 为 null，则说明反转部分包含头节点，则返回新的头结点，也就是 to 位置的节点；如果不为null，返回旧的头节点。

public Node reverse(Node head, int from, int to)
{
    Node cur = head, fPre = null, tPos = null;
    int len = 0;
    while(cur != null)
    {
        len++;
        fPre = len == from - 1 ? cur : fPre;
        tPos = len == to + 1 ? cur : tPos;
        cur = cur.next;
    }

    if(from > to || from < 1 || to > len)
        return head;

    Node pre = fPre == null ? head : fPre.next;
    Node cur = pre.next;
    pre.next = tPos;
    Node next = null;
    while(cur != tPos)
    {
        next = cur.next;
        cur.next = pre;
        pre = cur;
        cur = next;
    }
    
    if(fPre != null)
    {
        pre.next = fPre;
        return head;
    }

    return pre;
}

参考资料：程序员代码面试指南 IT名企算法与数据结构题目最优解，左程云