25. K 个一组翻转链表

题目描述

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，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。

进阶：
你可以设计一个只使用常数额外空间的算法来解决此问题吗？
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

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]

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

示例 4：
输入：head = [1], k = 1
输出：[1]

提示：
列表中节点的数量在范围 sz 内
1 <= sz <= 5000
0 <= Node.val <= 1000
1 <= k <= sz

来源：力扣（LeetCode）
链接：leetcode-cn.com/problems/re…

分析

根据题意，要对每 k 个节点一组进行翻转，我们可以自然想到首先要实现一个链表翻转的函数，然后遍历输入的链表，每 k 个节点调用 1 次链表翻转的函数，最后的结果就是这些链表的总和。具体如下：

实现一个单链表翻转的函数。与一般单链表的函数不同的地方是这个函数需要传入前一个翻转后的链表的尾节点，需要用来指向当前链表翻转后的头节点
编译输入的链表，满足 k 个之后就调用 1 中的函数翻转
连接最后的不满足 k 个节点的链表，返回结果

实现

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */

// 单链表翻转
void reverseGroup(struct ListNode **p, int k, struct ListNode **tail)
{
    struct ListNode *prev = NULL;
    struct ListNode *curr = *p;
    struct ListNode *tmp = *p;    // 保存当前头，后面会成新的尾，赋值给tail
    while (curr && k--) {
        struct ListNode *next = curr->next;
        curr->next = prev;
        prev = curr;
        curr = next;
    }
    if (*tail != NULL) {          // 首次k字符字符串翻转的时候上一个链表不存在，*tail为空
        (*tail)->next = prev;
    }
    *tail = tmp;
    *p = prev;
}

struct ListNode *reverseKGroup(struct ListNode *head, int k)
{
    if (head == NULL || head->next == NULL || k == 1) {
        return head;
    }
    int flag = 0;                    // 标记是否是第一组翻转，第一组翻转后的头就是结果的链表头
    struct ListNode *p = head;       // 滑动节点，指向当前链表头
    struct ListNode *tail = NULL;    // 滑动节点，指向上一个翻转后的链表尾
    struct ListNode *test = head;    // 定义指针test，查看剩余节点数量是否足够k个
    int num = 0;                     // 链表数，判断是否满足k个
    while (test != NULL && num < k) {
        test = test->next;
        num++;
        if (num == k) {    // 满足一组，k个字节的单链表翻转
            flag++;
            reverseGroup(&p, k, &tail);    // 传递tail，因为tail->next指向下一个翻转后的表头
            if (flag == 1) {
                head = p;
            } 
            p = test;
            num = 0;
        }
    }

    // 最后不满足翻转条件的
    if (p) {
        tail->next = p;
    }
    return head;
}