题目描述
给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。
示例 1：
输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]
示例 2：
输入：head = [1,2]
输出：[2,1]
示例 3：
输入：head = []
输出：[]
提示：
- 链表中节点的数目范围是
[0, 5000] -5000 <= Node.val <= 5000
进阶：链表可以选用迭代或递归方式完成反转。你能否用两种方法解决这道题？
解法及思路
双指针解法（迭代解法）
如果再定义一个新的链表，实现链表元素的反转，其实这是对内存空间的浪费。
其实只需要改变链表的next指针的指向，直接将链表反转 ，而不用重新定义一个新的链表，如图所示:
之前链表的头节点是元素1， 反转之后头结点就是元素5 ，这里并没有添加或者删除节点，仅仅是改变next指针的方向。
双指针反转：
- 首先定义一个cur指针，指向头结点，再定义一个pre指针，初始化为null。
- 开始反转：把 cur->next 节点用tmp指针保存一下，也就是保存一下这个节点。
为什么要保存一下这个节点呢，因为接下来要改变 cur->next 的指向了，将cur->next 指向pre ，此时已经反转了第一个节点了。 - 接下来，就是循环走如下代码逻辑了，继续移动pre和cur指针。
- 最后，cur 指针已经指向了null，循环结束，链表也反转完毕了。 此时return pre指针就可以了，pre指针就指向了新的头结点。
// 双指针
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
// 由于单链表的结构，至少要用三个指针才能完成迭代反转
// cur 是当前遍历的节点，pre 是 cur 的前驱结点，temp 是 cur 的后继结点
ListNode prev = null;
ListNode cur = head;
ListNode temp = null;
while (cur != null) {
temp = cur.next;// 保存下一个节点
cur.next = prev;//当前节点指向prev节点
prev = cur;
cur = temp;
}
return prev;
}
}
上面操作单链表的代码逻辑不复杂，而且也不止这一种正确的写法。但是操作指针的时候，有一些很基本、很简单的小技巧，可以让你写代码的思路更清晰：
需要注意循环的终止条件。要知道循环终止时，各个指针的位置，这样才能保返回正确的答案。如果你觉得有点复杂想不清楚，那就动手画一个最简单的场景跑一下算法，比如这道题就可以画一个只有两个节点的单链表 1->2，然后就能确定循环终止后各个指针的位置了。
递归解法
上面的迭代解法操作指针虽然有些繁琐，但是思路还是比较清晰的。如果现在让你用递归来反转单链表，有没啥想法？对于刚开始刷题的小伙伴来说，可能很难想到，这很正常。如果有解过二叉树系列算法题，回头再来看这道题，就有可能有想法解这道题了。因为二叉树结构本身就是单链表的延伸，相当于是二叉链表嘛，所以二叉树上的递归思维，套用到单链表上是一样的。
递归反转单链表的关键在于，这个问题本身是存在子问题结构的。
例如，现在给你输入一个以 1 为头结点单链表 1->2->3->4，那么如果忽略这个头结点 1，只拿出 2->3->4 这个子链表，它也是个单链表对吧？
那么这个 reverseList 函数，只要输入一个单链表，就能给我反转对吧？那么能不能用这个函数先来反转 2->3->4 这个子链表呢，然后再想办法把 1 接到反转后的 4->3->2 的最后面，是不是就完成了整个链表的反转？
也就是
reverseList(1->2->3->4) = reverseList(2->3->4) -> 1
这就是「分解问题」的思路，通过递归函数的定义，把原问题分解成若干规模更小、结构相同的子问题，最后通过子问题的答案组装原问题的解。
class Solution {
// 定义：输入一个单链表头结点，将该链表反转，返回新的头结点
public ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode last = reverseList(head.next);
head.next.next = head;
head.next = null;
return last;
}
}
对于「分解问题」思路的递归算法，最重要的就是明确递归函数的定义。具体来说，我们的 reverseList 函数定义是这样的：输入一个节点 head，将「以 head 为起点」的链表反转，并返回反转之后的头结点。
明白了函数的定义，再来看这个问题，这段代码似乎就很好理解了
借用栈
借用栈先进后出的能力（或者双端队列，一端进，另一端出也是一样的效果）
- 首先将所有的结点入栈
- 然后创建一个虚拟虚拟头结点，让cur指向虚拟头结点。然后开始循环出栈，每出来一个元素，就把它加入到以虚拟头结点为头结点的链表当中，最后返回即可。
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
// 如果链表为空，则返回空
if (head == null) return null;
// 如果链表中只有只有一个元素，则直接返回
if (head.next == null) return head;
// 声明一个双端队列
ArrayDeque<ListNode> stack = new ArrayDeque<>();
ListNode cur = head;
while (cur != null) {
stack.push(cur);
cur = cur.next;
}
// 创建一个虚拟头结点
ListNode pHead = new ListNode(0);
cur = pHead;
while (!stack.isEmpty()) {
ListNode node = stack.pop();
cur.next = node;
cur = cur.next;
}
// 最后一个元素的next要赋值为空
cur.next = null;
return pHead.next;
}
}
解法总结
最好的方式还是双指针解法；如果数据量较大，递归解法和借用栈的方式都有可能导致栈溢出的情况