25. K 个一组翻转链表(困难)-字节跳动高频题

Posted 2022-04-16 hequnwang10

一、题目描述

给你一个链表，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回翻转后的链表。

k 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。

如果节点总数不是 k 的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。

进阶：

• 你可以设计一个只使用常数额外空间的算法来解决此问题吗？
• 你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际进行节点交换。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[2,1,4,3,5]

示例 2：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 3
输出：[3,2,1,4,5]

示例 3：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 1
输出：[1,2,3,4,5]

示例 4：

输入：head = [1], k = 1
输出：[1]

二、解题

步骤分解

来自力扣比较好的算法

1. 链表分区为已翻转部分+待翻转部分+未翻转部分
2. 每次翻转前，要确定翻转链表的范围，这个必须通过 k 此循环来确定
   3.需记录翻转链表前驱和后继，方便翻转完成后把已翻转部分和未翻转部分连接起来
3. 初始需要两个变量 pre 和 end，pre 代表待翻转链表的前驱，end 代表待翻转链表的末尾
4. 经过k此循环，end 到达末尾，记录待翻转链表的后继 next = end.next
5. 翻转链表，然后将三部分链表连接起来，然后重置 pre 和 end 指针，然后进入下一次循环
6. 特殊情况，当翻转部分长度不足 k 时，在定位 end 完成后，end==null，已经到达末尾，说明题目已完成，直接返回即可
7. 时间复杂度为 O(n*K)最好的情况为 O(n)最差的情况未 O(n^2)
8. 空间复杂度为 O(1) 除了几个必须的节点指针外，我们并没有占用其他空间
   

class Solution 
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) 
        //哑结点
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = head;
        //pre 代表待翻转链表的前驱
        ListNode pre = dummy;
        //end 代表待翻转链表的末尾
        ListNode end = dummy;
        while(end.next != null)
            for(int i = 0;i<k && end != null;i++)
                end = end.next;
            
            if(end == null)
                break;
            
            //需要翻转的部分的头结点
            ListNode start = pre.next;
            //下个需要翻转的头结点
            ListNode next = end.next;
            //当前翻转部分的尾结点断开 保证翻转的部分为K个值
            end.next = null;
            //之前节点的下一个节点指向翻转后的节点
            pre.next = reverseKLocal(start);
            //此时原来反转的序列为[start,end] -- >[end,start]
            //将翻转后的节点的尾结点连接下一个需要翻转的链表片段
            start.next = next;
            //更新pre指针和end指针
            pre = start;
            end = pre;
        
        return dummy.next;
    
    //首先翻转局部的链表
    public ListNode reverseKLocal(ListNode head)
        if(head == null || head.next == null)
            return head;
        
        //双指针实现
        ListNode pre = null,cur = head;
        while(cur != null)
            //先保存下一个节点
            ListNode node = cur.next;
            //断开节点
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = node;
        
        return pre;