25. K 个一组翻转链表

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]

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？

解析：

将链表分成若干组，每组包含k个节点，然后对每组内的节点进行反转，同时保持组与组之间的相对顺序不变。解决办法的思路是首先创建一个虚拟头节点来简化头节点操作，然后遍历链表，每次检查是否有至少k个节点，如果有，则使用一个辅助函数来反转这k个节点，接着将反转后的节点组重新连接到原链表中，最后返回新链表的头节点。这个过程需要在每次反转后更新指针，以确保链表的连续性和正确性。

代码：

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}*     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}*     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
// 这是链表节点的结构体定义，包含一个整型值和一个指向下一个节点的指针。
// 提供了三个构造函数，分别用于创建默认节点、带有值的节点和带有值及下一个节点的节点。class Solution {
public:// 定义一个pair，用于存储反转链表的头尾节点pair<ListNode*, ListNode*> myReverse(ListNode* head, ListNode* tail){ListNode* prev = tail->next; // 初始化prev为tail的下一个节点，即反转后的第一个节点ListNode* p = head; // 初始化p为当前处理的节点，从头节点开始while (prev != tail){ // 遍历链表直到prev等于tail，即到达需要反转的链表的末尾ListNode* nex = p->next; // 保存p的下一个节点p->next = prev; // 反转p的next指针，指向prevprev = p; // 移动prev到p的位置p = nex; // 移动p到下一个节点}return {tail,head}; // 返回反转后的链表头尾节点}ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {ListNode* hair = new ListNode(0); // 创建一个虚拟头节点，方便处理原链表头hair->next = head; // 虚拟头节点的next指向原链表头ListNode* pre = hair; // 初始化pre为虚拟头节点，用于追踪反转组的前一个节点while(head){ // 遍历链表直到到达末尾ListNode* tail = pre; // 初始化tail为pre，即当前组的起始节点for(int i=0;i<k;++i){ // 检查是否有足够的节点进行反转tail = tail->next; // 移动tail指针，寻找当前组的尾节点if(!tail){ // 如果tail为空，说明没有足够的节点进行反转return hair->next; // 返回原链表头}}ListNode* nex = tail->next; // 保存tail的下一个节点，即下一组的头节点tie(head,tail) = myReverse(head, tail); // 调用myReverse反转当前组pre->next = head; // 将反转后的头节点连接到pre的后面tail->next = nex; // 将反转后的尾节点连接到下一组的头节点pre = tail; // 更新pre为当前组的尾节点，即下一组的起始节点head = tail->next; // 更新head为下一组的头节点}return hair->next; // 返回新链表的头节点}
};