25. K 个一组翻转链表

1. 题目

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：

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输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[2,1,4,3,5]

示例 2：

img

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输入：head = [1,2,3,4,5], k = 3
输出：[3,2,1,4,5]

提示：

  • 链表中的节点数目为 n
  • 1 <= k <= n <= 5000
  • 0 <= Node.val <= 1000

进阶：你可以设计一个只用 O(1) 额外内存空间的算法解决此问题吗？

2. 思路

  • 将整个链表转化为dummy -> 已翻转 -> 待翻转 -> 未翻转等部分，对每个需要翻转的部分进行单独处理
  • 初始化dummy指针做为头指针，最终完成翻转后返回dummy.next作为结果
  • 初始化pre和end指针值为dummy
  • 遍历end节点，进入循环后，往后移动K步，确定本次循环的end节点，如果循环过程中end节点为空，则说明本次循环不满足K个节点，则直接跳出循环
  • 移动K步后，能够确定出本次循环的end节点，通过end.next确定出下一次循环的头节点next，通过pre.next能够确认出本次循环的start节点
  • 在循环内完成以上初始化后，将start -> end范围内的节点进行翻转，在翻转前将end.next置为空（是为了方便确认翻转的尽头）
  • 完成翻转后，原先的start节点则变成了尾节点，而原先的end节点则变成了头节点
  • 按顺序更新pre.next为end 节点，更新end 为start节点，，更新pre为end节点，继续下一轮循环直至循环结束
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3. 代码

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/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
        var dummy = new ListNode();
        dummy.next = head;
        ListNode pre = dummy;
        ListNode end = dummy;
        while (end != null) {
            for (var i = 0; i < k && end != null; ++i) {
                end = end.next;
            }

            if (end == null) {
                break;
            }

            var start = pre.next;
            var next = end.next;
            end.next = null;

            pre.next = reverse(start);
            start.next = next;
            pre = start;
            end = start;
        }

        return dummy.next;
    }

    private ListNode reverse(ListNode head) {
        var node = head;
        ListNode pre = null;
        while (node != null) {
            var nextNode = node.next;
            node.next = pre;
            pre = node;
            node = nextNode;
        }
        return pre;
    }
}

4. 复杂度

  • 时间复杂度：O(n * k)
  • 空间复杂度：O(1)

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