数据结构与算法 —— 链表linked list(04)

我们在上篇文章里面提到了链表的翻转，给定一个链表，对每两个相邻的节点作交换，并返回头节点，今天的这道题是它的升级版，如下：

k个一组翻转链表

给出一个链表，每 k 个节点一组进行翻转，并返回翻转后的链表。

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，那么将最后剩余节点保持原有顺序。

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。

解题思路：

    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个小段，然后对没一个小段进行翻转。那么我们就能想到他是需要两个函数的，一个是来做分段的，一个是在对每一段做翻转的。我们就以题中给出的例子来看的话，1>2>3>4>5, k=3.一般在处理链表问题的时候，因为单向链表是不可逆的，只能从前往后遍历，所以我们一般在开头添加一个头结点，记录当前最新的头结点，值一般给为-1,那么新的链表就变为了-1>1>2>3>4>5.k=3,那么我们需要把1>2>3做翻转，做翻转的时候我们需要两个指针，pre和next分别指向要被翻转的链表的前后的位置，在这里也就是pre=-1，next=4,那么翻转完1>2>3之后变为-1>3>2>1>4>5,这个时候的pre指针应该是1。如下：

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

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

就这样循环，只要循环了k个节点，就可以调用翻转函数来进行局部的翻转，翻转函数返回翻转后的链表的新的pre节点，实现方法如下：

def reverseOneGroup(pre_node, next_node):
    last_node = pre_node.next
    cur_node = last_node.next
    while cur_node != next_node:
        last_node.next = cur_node.next
        cur_node.next = pre_node.next
        pre_node.next = cur_node
        cur_node = last_node.next

    return last_node

　　

在翻转函数中，定义两个三个指针，一个是pre指针，一个是last指针，一个是cur指针，pre指针是链表的头指针，cur指针是目前循环到的节点指针，last指针是当前循环到指针cur的前置节点指针，每次翻转cur的时间，只需要把last的next指向cur的next，cur的next指向pre的next，pre的next指向cur就好，然后cur就迭代下一个node，为last的next指针。总体的实现代码如下：

# Definition for singly-linked list.
class ListNode(object):
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.next = None

def reverseOneGroup(pre_node, next_node):
    last_node = pre_node.next
    cur_node = last_node.next
    while cur_node != next_node:
        last_node.next = cur_node.next
        cur_node.next = pre_node.next
        pre_node.next = cur_node
        cur_node = last_node.next

    return last_node

class Solution(object):
    def reverseKGroup(self, head, k):
        """
        :type head: ListNode
        :type k: int
        :rtype: ListNode
        """
        if k == 1 or not head:
            return head
        dump = ListNode(-1)
        dump.next = head
        pre = dump
        cur = head
        i = 0
        while cur:
            i += 1
            if i % k == 0:
                pre = reverseOneGroup(pre, cur.next)
                cur = pre.next
            else:
                cur = cur.next

        return dump.next

　　

我的这个实现方法应该是我能想到的最常规，最简单的算法，肯定会有其他的算法实现，大家可以探讨一下，比如在一个函数里实现，比如像上一篇文章一样使用递归，大家可以一起交流，欢迎给我留言，交流。

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