来源 | 五分钟学算法
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。
示例 :
给定这个链表:1->2->3->4->5
当 k = 2 时,应当返回: 2->1->4->3->5
当 k = 3 时,应当返回: 3->2->1->4->5
说明 :
你的算法只能使用常数的额外空间。
你不能只是单纯的改变节点内部的值,而是需要实际的进行节点交换。
题目解析
题目要求在一个链表中以 k 个链表节点为单位进行反转,什么意思呢?
你可以想象把一个很长的链表分成很多个小链表,每一份的长度都是 k (最后一份的长度如果小于 k 则不需要反转),然后对每个小链表进行反转,最后将所有反转后的小链表按之前的顺序拼接在一起。
其实 链表的题目并不需要特别强的逻辑推理,它主要强调细节实现,难也是难在细节实现上面 ,虽然大致的方向知道,但是很可能写着写着就会乱。
所以这个题目实现的时候要把握住几个要点:
第一,在反转子链表的时候,上一个子链表的尾必须知道
第二,下一个子链表的头也必须知道
第三,当前反转的链表的头尾都必须知道
动画描述
代码实现
public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
if (head == null || head.next == null || k <= 1) {
return head;
}
ListNode dummy = new ListNode(0);
dummy.next = head;
ListNode pointer = dummy;
while (pointer != null) {
// 记录上一个子链表的尾
ListNode lastGroup = pointer;
int i = 0;
for (; i < k; ++i) {
pointer = pointer.next;
if (pointer == null) {
break;
}
}
// 如果当前子链表的节点数满足 k, 就进行反转
// 反之,说明程序到尾了,节点数不够,不用反转
if (i == k) {
// 记录下一个子链表的头
ListNode nextGroup = pointer.next;
// 反转当前子链表,reverse 函数返回反转后子链表的头
ListNode reversedList = reverse(lastGroup.next, nextGroup);
// lastGroup 是上一个子链表的尾,其 next 指向当前反转子链表的头
// 但是因为当前链表已经被反转,所以它指向的是反转后的链表的尾
pointer = lastGroup.next;
// 将上一个链表的尾连向反转后链表的头
lastGroup.next = reversedList;
// 当前反转后的链表的尾连向下一个子链表的头
pointer.next = nextGroup;
}
}
return dummy.next;
}
private ListNode reverse(ListNode head, ListNode tail) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode prev = null, temp = null;
while ((head != null) && (head != tail)) {
temp = head.next;
head.next = prev;
prev = head;
head = temp;
}
return prev;
}
复杂度分析
时间复杂度:O(n * K) 。
空间复杂度:O(1)。除了几个必须的节点指针外,并没有占用其它空间。