从尾到头打印链表

😀前言
链表问题一直是我在算法学习过程中经常遇到的挑战之一。其中，从尾到头打印链表的问题尤其引起了我的兴趣。这个问题看似简单，实际上涉及到了链表的遍历和逆序输出，需要我们灵活运用数据结构和算法知识来解决。在解决这个问题的过程中，我发现了三种方法：递归、头插法和使用栈。通过比较和分析这三种方法，我对链表的特性有了更深入的理解，并且学会了如何在不同情况下选择合适的方法来解决问题。

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从尾到头打印链表

题目链接

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题目描述

从尾到头反过来打印出每个结点的值。

解题思路

1. 使用递归

要逆序打印链表 1->2->3（3,2,1)，可以先逆序打印链表 2->3(3,2)，最后再打印第一个节点 1。而链表 2->3 可以看成一个新的链表，要逆序打印该链表可以继续使用求解函数，也就是在求解函数中调用自己，这就是递归函数。

public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {
    ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();
    if (listNode != null) {
        ret.addAll(printListFromTailToHead(listNode.next));
        ret.add(listNode.val);
    }
    return ret;
}

2. 使用头插法

头插法顾名思义是将节点插入到头部：在遍历原始链表时，将当前节点插入新链表的头部，使其成为第一个节点。

链表的操作需要维护后继关系，例如在某个节点 node1 之后插入一个节点 node2，我们可以通过修改后继关系来实现：

node3 = node1.next;
node2.next = node3;
node1.next = node2;

为了能将一个节点插入头部，我们引入了一个叫头结点的辅助节点，该节点不存储值，只是为了方便进行插入操作。不要将头结点与第一个节点混起来，第一个节点是链表中第一个真正存储值的节点。

public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {
    // 头插法构建逆序链表
    ListNode head = new ListNode(-1);
    while (listNode != null) {
        ListNode memo = listNode.next;
        listNode.next = head.next;
        head.next = listNode;
        listNode = memo;
    }
    // 构建 ArrayList
    ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();
    head = head.next;
    while (head != null) {
        ret.add(head.val);
        head = head.next;
    }
    return ret;
}

3. 使用栈

栈具有后进先出的特点，在遍历链表时将值按顺序放入栈中，最后出栈的顺序即为逆序。

public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {
    Stack<Integer> stack = new Stack<>();
    while (listNode != null) {
        stack.add(listNode.val);
        listNode = listNode.next;
    }
    ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();
    while (!stack.isEmpty())
        ret.add(stack.pop());
    return ret;
}

😄总结

在本文中，我介绍了三种解决从尾到头打印链表的方法：递归、头插法和使用栈。递归方法简洁而优雅，但在处理大规模链表时可能会导致栈溢出；头插法和使用栈则通过额外的空间存储节点值，但在时间复杂度上表现稳定，适用于不同规模的链表。每种方法都有其优缺点，我们可以根据具体情况和个人偏好选择最合适的方法来解决问题。

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