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上回说到的是单链表反转的“二哥”—— 两两替换链表中的节点。明天来剖析一下它的大哥:“K 个一组翻转链表”。
题目形容如下。
给你一个链表,每 k 个节点一组进行翻转,请你返回翻转后的链表。
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,那么请将最初残余的节点放弃原有程序。
示例:
给你这个链表:1->2->3->4->5
当 k = 2 时,该当返回: 2->1->4->3->5
当 k = 3 时,该当返回: 3->2->1->4->5
如果一上来就做 K 个一组翻转链表这个题,难度还是比拟大的,如果后面有了它两个弟弟的铺垫,那么这道题目就是瓜熟蒂落的了,后面两道题目的答案联合起来就是这道题目的答案了。这道题目和它两个兄弟一样,也能够应用迭代和递归两种办法解决。
办法一:三指针迭代
有了上回单链表反转的双指针迭代法的根底,再来解决它二哥,就绝对容易很多了。
“巧妇难为无米之炊”。题目中说的是 K 个一组翻转,那首先得有 K 个节点才行,和“两两替换链表中的节点”一样,上来先判断够 K 个节点才持续替换,而且循环持续的条件也是要满足剩下的节点够 K 个才行。
咱们能够应用两个变量 left
和right
来示意以后要进行翻转的一段链表中的起始节点和完结节点。
如上图,指针 L
和R
别离示意一段要进行翻转的链表中的起始节点和完结节点,如何找到一段链表中的第 K 个节点,咱们能够写一个办法来实现,如果剩下的链表的长度够 K 个,就返回第 K 个节点的指针,反之返回null
:
private ListNode findKthNode(ListNode p, int k) {
int curCount = 0;
while (curCount < k - 1 && p != null) {
p = p.next;
curCount++;
}
return (curCount == k - 1) ? p : null;
}
指针 L
和R
之间的节点怎么进行翻转,和链表反转全家桶(一):动画详解单链表反转中的办法是一样的,惟一区别是“单链表反转”中完结的指针是尾指针,而这里完结的指针是指定的 —— 每段链表的第 K 个节点。有迭代和递归两种,为了放弃办法的一致性,这里还用迭代法。实现代码如下:
private void reverseRange(ListNode left, ListNode right) {if (left == right) {return;}
ListNode exit = right.next;
ListNode cur = left, pre = null;
while (cur != exit) {
ListNode next = cur.next;
cur.next = pre;
pre = cur;
cur = next;
}
}
同时,要思考上面的这种场景,第一段的 K 个节点曾经实现翻转,当初轮到第二段链表进行翻转,实现之后,pre
须要指向 R
节点,所以还要记录每一轮替换的前驱节点,下图这个例子外面前驱节点就是节点 1。
整体的代码实现如下:
class Solution {public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {if (head == null || head.next == null) {return head;}
ListNode pre = null, left = head, right = findKthNode(head, k);
if (right == null) {return head;}
ListNode ans = right;
while (left != null && right != null) {
ListNode next = right.next;
reverseRange(left, right);
left.next = next;
if (pre != null) {pre.next = right;}
pre = left;
left = next;
right = findKthNode(next, k);
}
return ans;
}
private void reverseRange(ListNode left, ListNode right) {if (left == right) {return;}
ListNode exit = right.next;
ListNode cur = left, pre = null;
while (cur != exit) {
ListNode next = cur.next;
cur.next = pre;
pre = cur;
cur = next;
}
}
private ListNode findKthNode(ListNode p, int k) {
int curCount = 0;
while (curCount < k - 1 && p != null) {
p = p.next;
curCount++;
}
return (curCount == k - 1) ? p : null;
}
}
察看一下下面的代码,它和“两两替换链表中的节点”的构造是一样的。下图为代码比照,能够看到 1,2,3 处的代码模式是一样的,“两两替换链表的节点”是“K 个一组翻转链表”在 K=2
时的特例。
复杂度剖析
- 工夫复杂度:
O(n)
。 - 空间复杂度:
O(1)
。
办法二:递归
递归法同样是它的两个小弟的联合。
一个链表段内的翻转的递归写法和“单链表的翻转”是一样的,惟一不同点是递归退出条件不同,链表段的翻转递归退出条件是左指针和右指针相遇,而单链表反转的退出条件是以后节点为空或以后节点曾经是尾节点。
同样,它的整体写法和“两两替换链表中的节点”是一样的,“两两替换链表中的节点”是“K 个一组翻转链表”在 K 为 2 时的特例。
代码如下:
class Solution {public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {ListNode left = head, right = findKthNode(head, k);
if (right == null) {return left;}
ListNode next = reverseKGroup(right.next, k);
reverseRange(left, right);
left.next = next;
return right;
}
private void reverseRange(ListNode left, ListNode right) {if (left == right) {return;}
reverseRange(left.next, right);
left.next.next = left;
left.next = null;
}
private ListNode findKthNode(ListNode p, int k) {
int curCount = 0;
while (curCount < k - 1 && p != null) {
p = p.next;
curCount++;
}
return (curCount == k - 1) ? p : null;
}
}
复杂度剖析
- 工夫复杂度:
O(n)
。 - 空间复杂度:
O(n)
,应用了递归,递归的栈深度为n
。