如何用C++實現每k個一組翻轉鏈表

本文小編為大家詳細介紹“如何用C++實現每k個一組翻轉鏈表”，內容詳細，步驟清晰，細節處理妥當，希望這篇“如何用C++實現每k個一組翻轉鏈表”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學習新知識吧。

每k個一組翻轉鏈表

Example:

Given this linked list: 1->2->3->4->5

For k = 2, you should return: 2->1->4->3->5

For k = 3, you should return: 3->2->1->4->5

Note:

• Only constant extra memory is allowed.

• You may not alter the values in the list"s nodes, only nodes itself may be changed.

這道題讓我們以每k個為一組來翻轉鏈表，實際上是把原鏈表分成若干小段，然后分別對其進行翻轉，那么肯定總共需要兩個函數，一個是用來分段的，一個是用來翻轉的，以題目中給的例子來看，對于給定鏈表 1->2->3->4->5，一般在處理鏈表問題時，大多時候都會在開頭再加一個 dummy node，因為翻轉鏈表時頭結點可能會變化，為了記錄當前最新的頭結點的位置而引入的 dummy node，加入 dummy node 后的鏈表變為 -1->1->2->3->4->5，如果k為3的話，目標是將 1,2,3 翻轉一下，那么需要一些指針，pre 和 next 分別指向要翻轉的鏈表的前后的位置，然后翻轉后 pre 的位置更新到如下新的位置：

-1->1->2->3->4->5
|        |  |
pre      cur next

-1->3->2->1->4->5
|     |  |
cur   pre next

以此類推，只要 cur 走過k個節點，那么 next 就是 cur->next，就可以調用翻轉函數來進行局部翻轉了，注意翻轉之后新的 cur 和 pre 的位置都不同了，那么翻轉之后，cur 應該更新為 pre->next，而如果不需要翻轉的話，cur 更新為 cur->next，代碼如下所示：

解法一：

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        if (!head || k == 1) return head;
        ListNode *dummy = new ListNode(-1), *pre = dummy, *cur = head;
        dummy->next = head;
        for (int i = 1; cur; ++i) {
            if (i % k == 0) {
                pre = reverseOneGroup(pre, cur->next);
                cur = pre->next;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        return dummy->next;
    }
    ListNode* reverseOneGroup(ListNode* pre, ListNode* next) {
        ListNode *last = pre->next, *cur = last->next;
        while(cur != next) {
            last->next = cur->next;
            cur->next = pre->next;
            pre->next = cur;
            cur = last->next;
        }
        return last;
    }
};

我們也可以在一個函數中完成，首先遍歷整個鏈表，統計出鏈表的長度，然后如果長度大于等于k，交換節點，當 k=2 時，每段只需要交換一次，當 k=3 時，每段需要交換2此，所以i從1開始循環，注意交換一段后更新 pre 指針，然后 num 自減k，直到 num<k 時循環結束，參見代碼如下：

解法二：

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode *dummy = new ListNode(-1), *pre = dummy, *cur = pre;
        dummy->next = head;
        int num = 0;
        while (cur = cur->next) ++num;
        while (num >= k) {
            cur = pre->next;
            for (int i = 1; i < k; ++i) {
                ListNode *t = cur->next;
                cur->next = t->next;
                t->next = pre->next;
                pre->next = t;
            }
            pre = cur;
            num -= k;
        }
        return dummy->next;
    }
};

我們也可以使用遞歸來做，用 head 記錄每段的開始位置，cur 記錄結束位置的下一個節點，然后調用 reverse 函數來將這段翻轉，然后得到一個 new_head，原來的 head 就變成了末尾，這時候后面接上遞歸調用下一段得到的新節點，返回 new_head 即可，參見代碼如下：

解法三：

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode *cur = head;
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            if (!cur) return head;
            cur = cur->next;
        }
        ListNode *new_head = reverse(head, cur);
        head->next = reverseKGroup(cur, k);
        return new_head;
    }
    ListNode* reverse(ListNode* head, ListNode* tail) {
        ListNode *pre = tail;
        while (head != tail) {
            ListNode *t = head->next;
            head->next = pre;
            pre = head;
            head = t;
        }
        return pre;
    }
};

讀到這里，這篇“如何用C++實現每k個一組翻轉鏈表”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。