LeetCode链表hard 有思路?但写不出来?

给你链表的头节点 head ,每 k 个节点一组进行翻转,请你返回修改后的链表。

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。

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]

        刷过leetcode的hot100,应该对这个题都有思路,但是链表的这个题它为什么能算hard,还是因为大家写的通过率不高,思路看着不难,但其实里面很多细节,自己手写起来会有很多问题,那我们来捋清一下思路。

        首先,链表翻转在看完前面的分享,三指针应该很快可以写出来,那么现在让我们实现k个一组的链表翻转,最简单的思路:

  1. 判断后面还有没有k个node
  2. 如果有,翻转
  3. 如果没有,返回那个地方的头节点

        做链表的题目,首先别怕多创建指针,用就完事了,实现翻转,tail尾部用一个指针存放他的下一个next,head头节点也用一个指针指向,然后在翻转过程中需要一个指针用于迭代。剩下的就是画个图模拟局部的情况,迭代,考虑边界问题,后面代码会有详细注释。

        在到后面就是判段一下后面是否还有k个节点,然后把翻转后的链表拼接起来。(另外如果能够完整无误的写出这样的代码,那证明基本功已经很好了,加油)

class Solution {
public:
    // 定义一个函数用于翻转链表中指定区间的节点
    pair<ListNode*, ListNode*> myreverse(ListNode* head, ListNode* tail) {
        ListNode* pre = tail->next;  // 保存区间翻转前的前驱节点
        ListNode* p = head;  // 当前节点从头部开始

        // 进行区间翻转
        while (pre != tail) {
            ListNode* nex = p->next;  // 保存下一个节点
            p->next = pre;  // 当前节点指向前驱节点,实现翻转
            pre = p;  // 更新前驱节点为当前节点
            p = nex;  // 当前节点移向下一个节点
        }
        return { tail, head };  // 返回翻转后的头节点和尾节点
    }

    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode* hair = new ListNode(0);  // 创建一个虚拟头节点,指向链表头部
        hair->next = head;  // 虚拟头节点的下一个节点为链表头部
        ListNode* pre = hair;  // pre指针指向当前处理的区间的前驱节点

        while (head) {
            ListNode* tail = pre;  // tail指针指向当前处理的区间的尾节点

            // 找到当前区间的尾节点
            for (int i = 0; i < k; i++) {
                tail = tail->next;
                if (!tail)  // 如果区间长度不足k,直接返回虚拟头节点的下一个节点
                    return hair->next;
            }

            ListNode* nex = tail->next;  // 保存当前区间的下一个节点
            tie(head, tail) = myreverse(head, tail);  // 调用翻转函数,返回翻转后的头节点和尾节点
            pre->next = head;  // 前驱节点指向翻转后的头节点
            tail->next = nex;  // 翻转后的尾节点指向下一个节点
            pre = tail;  // 更新前驱节点为翻转后的尾节点
            head = tail->next;  // 当前处理的头节点更新为翻转后的尾节点的下一个节点
        }

        return hair->next;  // 返回虚拟头节点的下一个节点作为翻转后的链表头部
    }
};

        另外有一种递归的写法,代码会更加简介,且空间复杂度为O(1);
        具体思路:思路和模拟方法相同,首先判断链表是否有K个数,不足则直接返回head。否则对前K个数进行反转,然后进行递归处理。

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode *p = head;
        for(int i = 0; i < k; i++) {
            if(!p) return head;  // 如果剩余节点数量不足k个,则不进行翻转,直接返回头节点
            p = p->next;  // 指针p向后移动k个位置
        }

        ListNode *q = head;  // 指针q指向当前待翻转的区间的头节点
        ListNode *pre = nullptr;  // pre指向翻转后的区间的尾节点
        while(q != p) {  // 循环翻转整个区间内的节点
            ListNode *tmp = q->next;  // 保存q的下一个节点
            q->next = pre;  // 将q的next指针指向其前驱节点pre,实现翻转
            pre = q;  // 更新pre为当前翻转后的节点
            q = tmp;  // 更新q为下一个待翻转的节点
        }

        head->next = reverseKGroup(p, k);  // 将翻转后的区间与后面的链表连接起来
        return pre;  // 返回翻转后的区间的头节点作为新的头部
    }
};

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