一、编程题： 61. 旋转链表（快慢指针+闭合为环）
1.题目描述
给你一个链表的头节点 head ，旋转链表，将链表每个节点向右移动 k 个位置。LeetCode题目链接。
2.示例1：
输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[4,5,1,2,3]
3.示例2：
输入：head = [0,1,2], k = 4
输出：[2,0,1]
4.提示：
- 链表中节点的数目在范围 [0, 500] 内
- -100 <= Node.val <= 100
- 0 <= k <= 2 * 109
二、解题思路
1. 方法1（快慢指针）
这里使用快慢指针跟滑动窗口的思路是一样的，都是先找到倒数k+1个节点，然后在一起移动；
思路：
- Step 1.创建快慢指针，遍历链表找到快指针位置（倒数第k+1个节点的）；
- Step 2.同时移动快慢指针直到快指针
fast == null为止，此时慢指针指向新链表的尾节点（这里还要一个指针来记录快指针的前驱节点，这个要看移动情况来定用不用）； - Step 3.对原链表进行拆分并返回新链表头节点即可；
看不懂解释的话，直接看算法图解比较容易理解点
复杂度分析：
时间复杂度：O(n)。
空间复杂度：O(1)。
算法图解
找到快指针之后就同时移动快慢指针，红色部分代表着快指针，只有fast==null时才要记录其前驱节点fast_prev，为了后续链表拼接操作；（注：本人不会做成流程动画，希望会的朋友可以私信我指点一二，说个软件名字也可以，谢谢 🤩 🤩 🤩）
2. 方法二：闭合为环
假设链表的长度为n，可以发现这么规律，当向右移动次数k ≥ n时，只要移动k mod n次即可。而且每次n（或者n的倍数）次移动都是链表的原状态，所以推导出新链表的头节点位置为原链表的第n - (k mod n)个节点(从0开始计数)；
思路：
- Step 1.首先将链表够成环，遍历链表找到链表的尾节点，并计算出链表的长度
list_length，然后将其与头节点相连（这里有个坑点，就是找链表尾节点的时候，循环终止条件是last.next != null，这里的计算出来的链表长度都要+1）； - Step 2.由公式
n-(k%n)可计算出新链表头节点在原链表的位置，根据该位置可以找到其前驱节点（也就是新链表的尾节点），当k为n的倍数时则不进行处理； - Step 3.找到新链表的尾节点之后，对链表进行拆环并返回新链表头节点即可；
看不懂解释的话，直接看算法图解比较容易理解点
复杂度分析：
时间复杂度：O(n)，最坏情况下，我们需要遍历该链表两次。
空间复杂度：O(1)。我们只需要常数的空间存储若干变量。
算法图解
红色部分代表当前遍历的节点，注意这里Kth的位置是从0开始的，Kth=3对应的位置4;（注：本人不会做成流程动画，希望会的朋友可以私信我指点一二，说个软件名字也可以，谢谢）
三、代码实现
每个代码块都写了注释，方便理解，代码还可以改进；
方法一：快慢指针
class Solution { public ListNode rotateRight(ListNode head, int k) { // 预处理阶段 if(head == null || head.next == null || k == 0) return head; ListNode temp = new ListNode(0, head); // 创建快慢指针 ListNode fast = head, slow = temp, fast_prev = head; int listlength = 0; // 链表长度 // 找到快指针的位置， 新链表的尾节点 for(int i = 0; i < k; i++){ // 链表遍历结束时，k值还没有结束 if(fast == null){ fast = head.next; int templ = (k-1)%listlength; // System.out.println("templ = " + templ); for(int j = 0; j < templ; j++){ fast = fast.next; } // 找到快指针结束循环 break; } fast = fast.next; listlength++; } if(fast == null) return head; // System.out.println("fast.val = " + fast.val); // 同时移动快慢指针 while(fast != null){ if(fast.next == null) fast_prev = fast; fast = fast.next; slow = slow.next; } // System.out.println("slow.val = " + slow.val); fast_prev.next = head; head = slow.next; slow.next = null; return head; } }
提交结果：
方法二：闭合为环
class Solution { public ListNode rotateRight(ListNode head, int k) { // 预处理阶段 if(k == 0 || head == null || head.next == null){ return head; } int list_length = 1, Kth = 0; ListNode last = head, first; // 找到链表尾节点，并计算链表长度 while(last.next != null){ list_length++; last = last.next; } // (n-1)-(k%n) Kth = list_length - (k % list_length); if(Kth == list_length) return head; // 构建环 last.next = head; // 根据公式计算出新链表的头节点位置并拆解环 while(Kth-- > 0) last = last.next; first = last.next; last.next = null; return first; } }
提交结果：
总结
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