Python 实现反转、合并链表有啥用？
大家好，我是 V 哥。使用 Python 实现反转链表、合并链表在开辟中比较常见，我们先来看看各自的应用场景。先赞再看后评论，腰缠万贯财进门。[*]反转链表
比如，在处置惩罚时间序列数据时，有时需要将历史数据按照时间从近到远的顺序展示，如果数据是以链表形式存储的，通过反转链表可以高效地实现这一需求。再比如，判断一个链表是否为回文链表（即链表正序和逆序遍历的值相同）时，可以先反转链表的后半部分，然后与前半部分进行比较。再比如，在图像处置惩罚中，有时需要对图像进行水平或垂直翻转。如果图像数据以链表形式存储（例如，链表中的每个节点代表图像的一个像素），反转链表可以实现图像的水平翻转。
[*]合并链表
比如，在大规模数据排序中，当数据量太大无法一次性加载到内存中时，可以采用多路归并排序算法。该算法将数据分成多个小块，分别排序后得到多个有序链表，然后通过合并这些有序链表得到最终的有序结果。合并链表是多路归并排序的核心操作之一。在数据库中，当实验多个查询操作并得到多个有序结果集时，需要将这些结果聚集并成一个有序的结果集。如果这些结果集以链表形式存储，合并链表可以高效地完成这个任务。在多媒体处置惩罚中，有时需要将多个音视频流合并成一个流。如果每个音视频流的数据以链表形式存储，合并链表可以实现音视频流的合并。
相识完反转链表和合并链表的应用场景，是不是跟 V 哥一样，这玩意儿还真挺有用的，那接下来，V 哥就具体介绍一个反转链表和合并链表。
反转链表
先看在 Python 中实现反转链表，我们可以使用迭代和递归两种方法。下面分别给出这两种方法的具体实现。
迭代方法
迭代方法的核心思想是遍历链表，在遍历过程中改变每个节点的指针方向，使其指向前一个节点。
# 定义链表节点类
class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
self.next = next
def reverseList(head):
# 初始化前一个节点为 None
prev = None
# 当前节点指向头节点
curr = head
while curr:
# 保存当前节点的下一个节点
next_node = curr.next
# 将当前节点的指针指向前一个节点
curr.next = prev
# 前一个节点移动到当前节点
prev = curr
# 当前节点移动到下一个节点
curr = next_node
# 最终 prev 指向反转后的头节点
return prev
# 辅助函数：将列表转换为链表
def list_to_linked_list(lst):
dummy = ListNode(0)
current = dummy
for val in lst:
current.next = ListNode(val)
current = current.next
return dummy.next
# 辅助函数：将链表转换为列表
def linked_list_to_list(head):
result = []
current = head
while current:
result.append(current.val)
current = current.next
return result
# 测试代码
input_list =
head = list_to_linked_list(input_list)
reversed_head = reverseList(head)
output_list = linked_list_to_list(reversed_head)
print(output_list)# 输出: 递归方法
递归方法的核心思想是先递归地反转当前节点之后的链表，然后将当前节点的指针指向前一个节点。
# 定义链表节点类
class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
self.next = next
def reverseList(head):
# 如果链表为空或只有一个节点，直接返回头节点
if not head or not head.next:
return head
# 递归地反转当前节点之后的链表
new_head = reverseList(head.next)
# 将当前节点的下一个节点的指针指向当前节点
head.next.next = head
# 将当前节点的指针置为 None
head.next = None
return new_head
# 辅助函数：将列表转换为链表
def list_to_linked_list(lst):
dummy = ListNode(0)
current = dummy
for val in lst:
current.next = ListNode(val)
current = current.next
return dummy.next
# 辅助函数：将链表转换为列表
def linked_list_to_list(head):
result = []
current = head
while current:
result.append(current.val)
current = current.next
return result
# 测试代码
input_list =
head = list_to_linked_list(input_list)
reversed_head = reverseList(head)
output_list = linked_list_to_list(reversed_head)
print(output_list)# 输出: 以上两种方法都可以实现链表的反转，迭代方法的时间复杂度是 $O(n)$，空间复杂度是 $O(1)$；递归方法的时间复杂度也是 $O(n)$，但空间复杂度是 $O(n)$，主要是递归调用栈的开销。
使用 Python 实现链表的合并
在 Python 中实现链表的合并，常见的情况有合并两个有序链表和合并多个有序链表，下面分别介绍这两种情况的实现方法。
合并两个有序链表
合并两个有序链表的思绪是比较两个链表当前节点的值，将较小值的节点添加到结果链表中，然后移动相应链表的指针，直到其中一个链表遍历完，最后将另一个链表剩余的部分直接连接到结果链表的末尾。
# 定义链表节点类class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = nextdef mergeTwoLists(l1, l2): # 创建一个虚拟头节点 dummy = ListNode(0) # 当前节点指针，初始指向虚拟头节点 current = dummy while l1 and l2: if l1.val
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