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算法每日一练 (5)

旋转链表

题目地址：旋转链表

题目描述

给你一个链表的头节点 head ，旋转链表，将链表每个节点向右移动 k 个位置。

示例 1：

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

示例 2：

输入：head = [0,1,2], k = 4
输出：[2,0,1]

提示：

• 链表中节点的数目在范围 [0, 500] 内
• -100 <= Node.val <= 100
• 0 <= k <= 2 * 109

解题思路

• 首先考虑边界条件，由题意可知当出现以下情况时，不需要进行任何处理，直接返回头节点即可：
  • 当链表是空时；
  • 当链表中只有一个节点时；
  • 当旋转次数是0时；
• 另外对于链表的旋转，如果链表形成一个环（循环链表），在适当的位置（节点总数 - 移动的步数 k）断开，那么断开的位置就是链表的尾节点，新的头节点就是尾节点的下一个节点。
• 首先借助辅助指针变量 t 在循环中计算链表节点的数量 cnt，此时当循环结束后，t 变量的位置来到了链表的尾节点。
• 根据之前的分析，t->next = head 将尾节点和头节点相连后，形成一条循环链表。
• 接着判断旋转的次数，当经过 k 次旋转后，如果节点的位置没有发生任何变化，则不需要再进行处理，直接返回即可。其中 int n = k % cnt; 的 n == 0 时，表示位置未发生变化。
• 根据之前分析的结果，利用循环从链表当前头节点开始移动，移动（头节点移动链表节点总数 - 移动的步数 k）后到达新的尾节点位置。
• 那么新的尾节点的下一个节点就是新的头节点。
• 最后返回头节点即可。

解题代码

c/c++

#include <vector>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) {}
};class Solution
{
public:ListNode *rotateRight(ListNode *head, int k){if (!head || !head->next || k == 0)return head;int cnt = 1;ListNode *t = head;while (t->next){++cnt;t = t->next;}t->next = head;int n = k % cnt;if (n == 0){t->next = nullptr;return head;}ListNode *nTail = head;int setp = cnt - n - 1;while (setp){nTail = nTail->next;--setp;}head = nTail->next;nTail->next = nullptr;return head;}
};

golang

package maintype ListNode struct {Val  intNext *ListNode
}func rotateRight(head *ListNode, k int) *ListNode {if head == nil || head.Next == nil || k == 0 {return head}cnt := 1t := headfor t.Next != nil {cnt++t = t.Next}t.Next = headn := k % cntif n == 0 {t.Next = nilreturn head}setp := cnt - n - 1nTail := headfor setp != 0 {nTail = nTail.Nextsetp--}head = nTail.NextnTail.Next = nilreturn head
}

lua

local ListNode = {}function ListNode:new(val, next)local obj = {}setmetatable(obj, self)self.__index = selfobj.Val = val or 0obj.Next = next or nilreturn obj
endlocal function rotateRight(head, k)if head == nil or head.Next == nil or k == 0 thenreturn headendlocal cnt = 1local t = headwhile t.Next ~= nil docnt = cnt + 1t = t.Nextendt.Next = headlocal n = k % cntif n == 0 thent.Next = nilreturn headendlocal nTail = headlocal setp = cnt - n - 1while setp ~= 0 donTail = nTail.Nextsetp = setp - 1endhead = nTail.NextnTail.Next = nilreturn head
end

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