【链表】Leetcode 25. K 个一组翻转链表【困难】

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：
在这里插入图片描述
输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[2,1,4,3,5]

解题思路

1、这个问题可以通过迭代的方式来实现，遍历链表并每 k 个节点一组进行翻转。
2、需要注意的是，我们需要记录每个翻转段的起始节点和结束节点，以便连接上一段和下一段。

具体步骤

1、定义一个辅助的虚拟头节点 dummyHead，指向链表的头部。
2、初始化两个指针 start 和 end，分别表示每个翻转段的起始和结束节点。
3、使用一个循环，每次迭代对当前翻转段进行翻转。在循环中：
（1）计算当前翻转段的长度是否达到 k。如果不足 k，则直接返回结果，因为剩余的节点不需要翻转。

（2）对当前翻转段进行翻转。翻转后，将翻转段的起始节点（翻转后的最后一个节点）连接到上一个翻转段的结束节点，将翻转后的最后一个节点（翻转前的起始节点）连接到下一个翻转段的起始节点。

（3）更新 start 和 end 指针，继续下一段的翻转。

Java实现

public class ReverseKGroup {static class ListNode {int val;ListNode next;ListNode(int x) {val = x;next = null;}}public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {ListNode dummyHead = new ListNode(0);dummyHead.next = head;//每一段的起始和结束节点ListNode start = dummyHead;ListNode end = dummyHead;while (end.next != null) {// 计算当前翻转段的长度for (int i = 0; i < k && end != null; i++) {end = end.next;}// 如果当前翻转段长度不足 k，直接返回if (end == null) {break;}// 记录翻转段的起始节点和下一段的起始节点ListNode nextSegment = end.next;ListNode segmentStart = start.next;// 断开当前翻转段与下一段的连接end.next = null;// 翻转当前翻转段start.next = reverseList(segmentStart);// 将翻转后的最后一个节点连接到下一段的起始节点segmentStart.next = nextSegment;// 更新 start 和 end 指针为下一段的起始节点//注意边界值！这里是用的第一段的末节点segmentStart。//不是用的下一段的起点，因为一开始我们用的是dummyHead而不是用的head//在for循环中 i = 0开始的start = segmentStart;end = segmentStart;}return dummyHead.next;}private ListNode reverseList(ListNode head) {ListNode prev = null;ListNode current = head;while (current != null) {ListNode nextNode = current.next;current.next = prev;prev = current;current = nextNode;}return prev;}public static void main(String[] args) {// 构造链表 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5->6->7ListNode head = new ListNode(1);head.next = new ListNode(2);head.next.next = new ListNode(3);head.next.next.next = new ListNode(4);head.next.next.next.next = new ListNode(5);head.next.next.next.next.next = new ListNode(6);head.next.next.next.next.next.next = new ListNode(7);int k = 3;// 调用 reverseKGroup 方法翻转链表ReverseKGroup solution = new ReverseKGroup();ListNode result = solution.reverseKGroup(head, k);// 打印翻转后的链表while (result != null) {System.out.print(result.val + " ");result = result.next;}// 输出：2 -> 1 -> 4 -> 3 -> 5}
}