[LeetCode] Reverse Nodes in k-Group 每k个一组翻转链表

简介:

Given a linked list, reverse the nodes of a linked list k at a time and return its modified list.

If the number of nodes is not a multiple of k then left-out nodes in the end should remain as it is.

You may not alter the values in the nodes, only nodes itself may be changed.

Only constant memory is allowed.

For example,
Given this linked list: 1->2->3->4->5

For k = 2, you should return: 2->1->4->3->5

For k = 3, you should return: 3->2->1->4->5

 

这道题让我们以每k个为一组来翻转链表,实际上是把原链表分成若干小段,然后分别对其进行翻转,那么肯定总共需要两个函数,一个是用来分段的,一个是用来翻转的,我们就以题目中给的例子来看,对于给定链表1->2->3->4->5,一般在处理链表问题时,我们大多时候都会在开头再加一个dummy node,因为翻转链表时头结点可能会变化,为了记录当前最新的头结点的位置而引入的dummy node,那么我们加入dummy node后的链表变为-1->1->2->3->4->5,如果k为3的话,我们的目标是将1,2,3翻转一下,那么我们需要一些指针,pre和next分别指向要翻转的链表的前后的位置,然后翻转后pre的位置更新到如下新的位置:

-1->1->2->3->4->5
 |           |
pre         next

-1->3->2->1->4->5
          |  |
         pre next

以此类推,只要next走过k个节点,就可以调用翻转函数来进行局部翻转了,代码如下所示:

解法一:

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *reverseKGroup(ListNode *head, int k) {
        if (!head || k == 1) return head;
        ListNode *dummy = new ListNode(-1);
        ListNode *pre = dummy, *cur = head;
        dummy->next = head;
        int i = 0;
        while (cur) {
            ++i;
            if (i % k == 0) {
                pre = reverseOneGroup(pre, cur->next);
                cur = pre->next;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        return dummy->next;
    }
    ListNode *reverseOneGroup(ListNode *pre, ListNode *next) {
        ListNode *last = pre->next;
        ListNode *cur = last->next;
        while(cur != next) {
            last->next = cur->next;
            cur->next = pre->next;
            pre->next = cur;
            cur = last->next;
        }
        return last;
    }
};

我们也可以在一个函数中完成,我们首先遍历整个链表,统计出链表的长度,然后如果长度大于等于k,我们开始交换节点,当k=2时,每段我们只需要交换一次,当k=3时,每段需要交换2此,所以i从1开始循环,注意交换一段后更新pre指针,然后num自减k,直到num<k时循环结束,参见代码如下:

解法二:

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode *dummy = new ListNode(-1), *pre = dummy, *cur = pre;
        dummy->next = head;
        int num = 0;
        while (cur = cur->next) ++num;
        while (num >= k) {
            cur = pre->next;
            for (int i = 1; i < k; ++i) {
                ListNode *t = cur->next;
                cur->next = t->next;
                t->next = pre->next;
                pre->next = t;
            }
            pre = cur;
            num -= k;
        }
        return dummy->next;
    }
};

我们yekey8i使用递归来做,我们用head记录每段的开始位置,cur记录结束位置的下一个节点,然后我们调用reverse函数来将这段翻转,然后得到一个new_head,原来的head就变成了末尾,这时候后面接上递归调用下一段得到的新节点,返回new_head即可,参见代码如下:

解法三:

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode *cur = head;
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            if (!cur) return head;
            cur = cur->next;
        }
        ListNode *new_head = reverse(head, cur);
        head->next = reverseKGroup(cur, k);
        return new_head;
    }
    ListNode* reverse(ListNode* head, ListNode* tail) {
        ListNode *pre = tail;
        while (head != tail) {
            ListNode *t = head->next;
            head->next = pre;
            pre = head;
            head = t;
        }
        return pre;
    }
};

本文转自博客园Grandyang的博客,原文链接:每k个一组翻转链表[LeetCode] Reverse Nodes in k-Group ,如需转载请自行联系原博主。

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