单链表反转：双指针迭代法的实现与可视化

单链表反转是面试与算法学习中最经典的问题之一。它看似简单，却很好地考察了对指针操作和引用关系的理解。本文介绍一种最常用、最直观的迭代实现：双指针法，并在文末附上一个可交互的可视化演示。

1. 问题描述

给定一个单链表的头节点 head，要求将其整体反转，并返回新的头节点。

例如：

原始: A -> B -> C -> D -> null
反转: D -> C -> B -> A -> null

单链表节点的定义通常如下（Kotlin）：

class ListNode(var value: Int) {
    var next: ListNode? = null
}

2. 核心思路：双指针迭代

反转链表的关键，是在遍历过程中逐个断开当前节点与原 next 的链接，再把它指向前驱节点。为了做到不断链，我们需要两个指针协同移动，并用一个临时变量保存下一个节点：

指针	含义
`prev`	前驱节点，初始为 `null`
`curr`	当前正在处理的节点
`nextTemp`	临时保存 `curr.next`，防止断链后找不到后续节点

每轮循环做四件事：

先用 nextTemp 保存 curr.next；
将 curr.next 指向 prev，完成当前节点的反转；
prev 前移到 curr；
curr 前移到 nextTemp。

当 curr == null 时遍历结束，prev 就是新链表的头节点。

3. 完整代码（Kotlin）

fun reverseList(head: ListNode?): ListNode? {
    var prev: ListNode? = null
    var curr = head

    while (curr != null) {
        val nextTemp = curr.next   // ① 先保存下一个，防止断链
        curr.next = prev           // ② 当前节点指向前驱
        prev = curr                // ③ prev 前移
        curr = nextTemp            // ④ curr 前移
    }

    return prev                    // prev 即新头节点
}

4. 复杂度分析

时间复杂度：O(n)，每个节点只被访问一次。
空间复杂度：O(1)，仅使用两个指针变量和一个临时变量，没有额外数据结构。

5. 可视化演示

下面的交互页面展示了 prev、curr 两个指针以及 nextTemp 临时变量在每一步的位置变化。点击「下一步」可以逐步观察链表是如何被反转的。

如果 iframe 无法加载，也可以直接打开页面：

https://androidmalin.com/assets/html/linked-list-reverse-visualization.html

6. 小结

双指针法是反转单链表最标准的迭代写法，空间复杂度为 O(1)。
保存 curr.next 是防止断链的关键步骤，初学者最容易在这里出错。
熟练掌握这个模式后，诸如「反转前 k 个节点」「K 个一组反转」等变形题也会更容易理解。