Java中数组、字符串和链表的逆序方法详解172

在Java编程中，逆序操作是一个非常常见的需求，它涉及到将数组、字符串或链表中的元素顺序反转。本文将详细介绍在Java中实现数组、字符串和链表逆序的多种方法，并分析它们的效率和适用场景。

一、数组逆序

Java数组本身并没有内置的逆序方法，我们需要手动编写代码实现。最常用的方法是使用双指针法，一个指针指向数组的起始位置，另一个指针指向数组的末尾位置，然后交换这两个指针指向的元素，直到两个指针相遇。
public static void reverseArray(int[] arr) {
int left = 0;
int right = - 1;
while (left < right) {
int temp = arr[left];
arr[left] = arr[right];
arr[right] = temp;
left++;
right--;
}
}

这段代码的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)，效率非常高。 也可以使用()方法来逆序数组，但需要先将数组转换为List。
import ;
import ;
import ;
public static void reverseArrayUsingCollections(int[] arr) {
List list = (arr).boxed().collect(());
(list);
for (int i = 0; i < ; i++) {
arr[i] = (i);
}
}

这种方法虽然简洁，但由于涉及到List的创建和转换，效率略低于双指针法，尤其是在数组非常大的情况下。

二、字符串逆序

与数组类似，字符串也没有直接的逆序方法。我们可以使用StringBuilder类的reverse()方法，或者使用字符数组结合双指针法来实现。
public static String reverseString(String str) {
return new StringBuilder(str).reverse().toString();
}

这种方法简洁高效，利用了StringBuilder的内置reverse方法。

使用字符数组和双指针法：
public static String reverseStringCharArray(String str) {
char[] charArray = ();
int left = 0;
int right = - 1;
while (left < right) {
char temp = charArray[left];
charArray[left] = charArray[right];
charArray[right] = temp;
left++;
right--;
}
return new String(charArray);
}

这两种方法的时间复杂度都是O(n)，但是StringBuilder的方法可能在底层优化上略有优势。

三、链表逆序

链表的逆序相对复杂一些，常用的方法是迭代法和递归法。

迭代法:
public static Node reverseLinkedList(Node head) {
Node prev = null;
Node curr = head;
Node next = null;
while (curr != null) {
next = ;
= prev;
prev = curr;
curr = next;
}
return prev;
}
class Node {
int data;
Node next;
Node(int d) {data = d; next = null;}
}

这段代码通过三个指针`prev`, `curr`, `next`来迭代地反转链表。时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。

递归法:
public static Node reverseLinkedListRecursive(Node head) {
if (head == null || == null) {
return head;
}
Node newHead = reverseLinkedListRecursive();
= head;
= null;
return newHead;
}

递归法简洁易懂，但由于函数调用栈的开销，空间复杂度为O(n)，在处理大型链表时可能会出现栈溢出问题，因此迭代法通常更优。

总结

本文详细介绍了Java中数组、字符串和链表的逆序方法。选择哪种方法取决于具体的数据结构和性能要求。对于数组和字符串，双指针法或StringBuilder的reverse()方法通常是最佳选择；对于链表，迭代法效率更高，更适合处理大型链表。

2025-05-16

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