[leetcode] 25. reverse nodes in k-group 每k个一组翻转链表
given a linked list, reverse the nodes of a linked list k at a time and return its modified list.
k is a positive integer and is less than or equal to the length of the linked list. if the number of nodes is not a multiple of k then left-out nodes in the end should remain as it is.
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
note:
- only constant extra memory is allowed.
- you may not alter the values in the list’s nodes, only nodes itself may be changed.
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，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，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，加入 dummy node 后的链表变为 -1->1->2->3->4->5，如果k为3的话，目标是将 1,2,3 翻转一下，那么需要一些指针，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 cur next–1->3->2->1->4->5
| | |
cur pre next
以此类推，只要 cur 走过k个节点，那么 next 就是 cur->next，就可以调用翻转函数来进行局部翻转了，注意翻转之后新的 cur 和 pre 的位置都不同了，那么翻转之后，cur 应该更新为 pre->next，而如果不需要翻转的话，cur 更新为 cur->next，代码如下所示：
解法一：
class solution { public: listnode* reversekgroup(listnode* head, int k) { if (!head || k == 1) return head; listnode *dummy = new listnode(-1), *pre = dummy, *cur = head; dummy->next = head; for (int i = 1; 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, *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，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，交换节点，当 k=2 时，每段只需要交换一次，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; } };
我们也可以使用递归来做，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; } };
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