反转链表，又可以称为翻转或逆置链表，它们表达的是同一个意思。以图 1 所示的链表为例：
图 1 未反转的链表
经过反转（翻转、逆置）后，得到的新链表如图 2 所示：
图 2 反转后的链表
通过对比图 1 和 图 2 中的链表不难得知，所谓反转链表，就是将链表整体“反过来”，将头变成尾、尾变成头。那么，如何实现链表的反转呢？
1、迭代反转链表
该算法的实现思想非常直接，就是从当前链表的首元节点开始，一直遍历至链表的最后一个节点，这期间会逐个改变所遍历到的节点的指针域，另其指向前一个节点。
图 3 迭代反转链表的初始状态
在上图的基础上，遍历链表的过程就等价为：3 个指针每次各向后移动一个节点，直至 mid 指向链表中最后一个节点（此时 end 为 NULL ）。需要注意的是，这 3 个指针每移动之前，都需要做一步操作，即改变 mid 所指节点的指针域，另其指向和 beg 相同。
图 4 迭代反转链表过程一
2) 在图 4 基础上，先改变 mid 所指节点的指针域指向，另其和 beg 相同（指向节点 1 ），再将 3 个指针整体各向后移动一个节点。整个过程如图 5 所示：
图 5 迭代反转链表过程二
3) 在图 5 基础上，先改变 mid 所指节点的指针域指向，另其和 beg 相同（指向节点 2 ），再将 3 个指针整体各向后移动一个节点。整个过程如图 6 所示：
图 6 迭代反转链表过程三
4) 图 6 中，虽然 mid 指向了原链表最后一个节点，但显然整个反转的操作还差一步，即需要最后修改一次 mid 所指节点的指针域指向，另其和 beg 相同（指向节点 3）。如图 7 所示：
图 7 迭代反转链表过程四
注意，这里只需改变 mid 所指节点的指向即可，不用修改 3 个指针的指向。
5) 最后只需改变 head 头指针的指向，另其和 mid 同向，就实现了链表的反转。
如下是实现整个过程的代码：
/*
public class ListNode {
int val;
ListNode next = null;
ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}*/
public class Solution {
public ListNode ReverseList(ListNode head) {
if(head == null || head.next == null){
return head;
}
ListNode beg = null;
ListNode mid = head;
ListNode end = head.next;
//一直遍历
while (true)
{
//修改 mid 所指节点的指向
mid.next = beg;
//此时判断 end 是否为 NULL，如果成立则退出循环
if (end == null) {
break;
}
//整体向后移动 3 个指针
beg = mid;
mid = end;
end = end.next;
}
//最后修改 head 头指针的指向
head = mid;
return head;
}
}//时间复杂度:o(n),空间复杂度:o(1) 2. 递归反转链表
仍以图 1 中的链表为例，则整个递归实现反转的过程如下：
图 8 递归反转链表过程一
2) 在此基础上，开始执行 17、18 行代码，整个操作过程如图 9 所示，最后将 new_head 的指向继续作为函数的返回值，传给上一层的 new_head。
图 9 递归反转链表过程二
注意，图中节点 3 的 next 指针域
∧表示为 NULL。
3) 再退一层，此时 new_head 仍指向节点 4，而 head 退出一层后，指向的是节点 2。在此基础上执行 17、18 行代码，并最终将 new_head 的指向作为函数返回值，继续传给上一层的 new_head。整个操作过程如图 10 所示：
图 10 递归反转链表过程三
4) 再退一层，此时 new_head 仍指向节点 4，而 head 退出一层后，指向的是节点 1。在此基础上执行 17、18 行代码，并返回 new_head。整个操作过程如图 11 所示：
图 11 递归反转链表过程四
head 由节点 1 进入递归，此时 head 的指向又返回到节点 1，整个递归过程结束。显然，以上过程已经实现了链表的反转，新反转链表的头指针为 new_head。
递归反转链表代码实现
public ListNode ReverseList(ListNode head) {
if(head == null || head.next == null){
return head;
}else{
//一直递归，找到链表中最后一个节点
ListNode newHead = ReverseList(head.next);
//当逐层退出时，new_head 的指向都不变，一直指向原链表中最后一个节点；
//递归每退出一层，函数中 head 指针的指向都会发生改变，都指向上一个节点。
//每退出一层，都需要改变 head->next 节点指针域的指向，同时令 head 所指节点的指针域为 NULL。
head.next.next = head;
head.next = null;
//每一层递归结束，都要将新的头指针返回给上一层。由此，即可保证整个递归过程中，能够一直找得到新链表的表头。
return newHead;
}
} 3. 头插法实现反转数组
所谓头插法，是指在原有链表的基础上，依次将位于链表头部的节点摘下，然后采用从头部插入的方式生成一个新链表，则此链表即为原链表的反转版。
图 12 创建一个空链表
2) 从原链表中摘除头部节点 1，并以头部插入的方式将该节点添加到新链表中，如图 13 所示：
图 13 从原链表摘除节点 1，再添加到新链表中
3) 从原链表中摘除头部节点 2，以头部插入的方式将该节点添加到新链表中，如图 14 所示：
图 15 从原链表摘除节点 3、4，再添加到新链表中
由此，就实现了对原链表的反转，新反转链表的头指针为 new_head。
public ListNode ReverseList(ListNode head){
if(head == null || head.next == null){
return head;
}
ListNode temp = null;
ListNode newHead = null;
while(head != null){
temp = head;
//将 temp 从 head 中摘除
head = head.next;
//将 temp 插入到 new_head 的头部
temp.next = newHead;
newHead = temp;
}
return newHead;
} 4、就地逆置法反转链表
就地逆置法和头插法的实现思想类似，唯一的区别在于，头插法是通过建立一个新链表实现的，而就地逆置法则是直接对原链表做修改，从而实现将原链表反转。
图 16 就地反转链表的初始状态
2) 将 end 所指节点 2 从链表上摘除，然后再添加至当前链表的头部。如图 17 所示：
图 17 反转节点 2
3) 将 end 指向 beg->next，然后将 end 所指节点 3 从链表摘除，再添加到当前链表的头部，如图 18 所示：
图 18 反转节点 3
4) 将 end 指向 beg->next，再将 end 所示节点 4 从链表摘除，并添加到当前链表的头部，如图 19 所示：
图 19 反转节点 4
由此，就实现了对图 1 链表的反转。
代码实现
public ListNode ReverseList(ListNode head){
if(head == null || head.next == null){
return head;
}
ListNode beg = head;
ListNode end = head.next;
while (end != null) {
//将 end 从链表中摘除
beg.next = end.next;
//将 end 移动至链表头
end.next = head;
head = end;
//调整 end 的指向，另其指向 beg 后的一个节点，为反转下一个节点做准备
end = beg.next;
}
return head;
} 总结
本节仅以无头节点的链表为例，讲解了实现链表反转的 4 种方法。实际上，对于有头节点的链表反转：
- 使用迭代反转法实现时，初始状态忽略头节点（直接将 mid 指向首元节点），仅需在最后一步将头节点的 next 改为和 mid 同向即可；
- 使用头插法或者就地逆置法实现时，仅需将要插入的节点插入到头节点和首元节点之间即可；
- 递归法并不适用反转有头结点的链表（但并非不能实现），该方法更适用于反转无头结点的链表。
链表中的节点每K个一组翻转
代码实现
import java.util.*;
/*
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next = null;
* }
*/
public class Solution {
/**
*
* @param head ListNode类
* @param k int整型
* @return ListNode类
*/
public ListNode reverseKGroup (ListNode head, int k) {
if(head == null || head.next == null){
return head;
}
ListNode dummyNode = new ListNode(-1);
dummyNode.next = head;
ListNode pre = dummyNode;
ListNode begin = dummyNode.next;
ListNode end = null;
ListNode pNext = null;
while(begin != null){
end = begin;
//找到begin开始的第k个节点(1)
for(int i = 1; i < k; i++){
if( end.next != null){
end = end.next;
}else{//剩余节点个数小于k
return dummyNode.next;
}
}
pNext = end.next;//（2）操作前先保存后续节点
end.next = null;// （3）隔离一个子链表
pre.next = reverseListNode(begin);//（4）（5）反转子链表
begin.next = pNext;//（6）连接
//后移操作
pre = begin;//(7)
begin = pNext;//(8)
}
return dummyNode.next;
}
public ListNode reverseListNode(ListNode head){
if(head == null || head.next == null){
return head;
}
ListNode beg = null;
ListNode mid = head;
ListNode end = head.next;
while(true){
mid.next = beg;
if(end == null){
break;
}
beg = mid;
mid = end;
end = end.next;
}
return mid;
}
} 
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