(每日一道算法题) K 个一组翻转链表

25. K 个一组翻转链表 - 力扣（LeetCode）

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。

提示：

• 链表中的节点数目为 n
• 1 <= k <= n <= 5000
• 0 <= Node.val <= 1000

 

解法思路

步骤分析

1. ​计算链表长度：首先遍历链表，得到总长度 n，确定需要翻转的组数 m = n / k。
2. ​虚拟头节点：创建一个虚拟头节点，简化头节点翻转后的连接处理。
3. ​分组翻转：对每个分组进行头插法翻转，逐个将节点插入到前驱节点之后，形成逆序。
4. ​连接各组：每完成一组翻转后，更新前驱指针到当前组的末尾，以便连接下一组。
5. ​处理剩余节点：将剩余不足 k 个的节点直接连接到已处理部分的末尾。

关键点

• ​头插法翻转：对于每组节点，通过将每个节点插入到前驱节点之后，实现逆序。
• ​前驱指针更新：每完成一组翻转后，前驱指针移动到当前组的末尾，保持后续连接的正确性。

代码解析

class Solution {
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
        int n = 0;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) { // 计算链表总长度
            cur = cur.next;
            n++;
        }
        int m = n / k; // 需要翻转的组数
        
        ListNode dummy = new ListNode(-1); // 虚拟头节点
        ListNode prev = dummy;
        cur = head;
        ListNode tmp = null;
        
        for (int i = 0; i < m; i++) { // 处理每组
            tmp = cur; // 保存当前组的第一个节点，翻转后变为末尾
            for (int j = 0; j < k; j++) { // 头插法翻转当前组
                ListNode next = cur.next;
                cur.next = prev.next; // 当前节点插入到prev之后
                prev.next = cur;
                cur = next;
            }
            prev = tmp; // 前驱指针移动到当前组末尾
        }
        prev.next = cur; // 连接剩余节点
        return dummy.next;
    }
}

 

复杂度分析

• ​时间复杂度：O(n)，其中 n 为链表长度。遍历链表计算长度耗时 O(n)，翻转每组节点耗时 O(n)。
• ​空间复杂度：O(1)，仅使用常数级别的额外空间。

总结

本解法通过头插法实现每组的翻转，利用虚拟头节点简化连接逻辑，通过前驱指针维护各组之间的连接。思路清晰，代码简洁高效。适用于对链表操作较为熟悉的开发者，重点在于理解头插法的翻转逻辑和指针的更新策略。