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炫彩发光字制作seo引流什么意思

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题目

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。

示例 1:
在这里插入图片描述

输入:head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出:[2,1,4,3,5]
示例 2:
在这里插入图片描述

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

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

进阶:你可以设计一个只用 O(1) 额外内存空间的算法解决此问题吗?

题解

/*** Definition for singly-linked list.* 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* reverse(ListNode* a, ListNode* b){ListNode* pre = nullptr, * cur = a, * nex = a;while(cur != b){nex = cur -> next;cur -> next = pre;pre = cur;cur = nex;}return pre;}ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {if(head == nullptr) return nullptr;ListNode* a = head, * b = head;for(int i = 0; i < k; i++){if(b == nullptr) return head;b = b -> next;}ListNode* newhead = reverse(a , b);a -> next = reverseKGroup(b , k);  return newhead;    }
};

算法原理

整体思路

此算法运用递归和迭代相结合的方法。具体步骤为:先检查链表是否存在至少 k 个节点,若存在则把这 k 个节点翻转,再递归处理剩余节点;若不足 k 个节点,就直接返回原链表。

代码结构及各部分原理

1. 链表节点结构定义
struct ListNode {int val;ListNode *next;ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
};
  • 这里定义了链表节点的结构 ListNode,每个节点包含一个整数值 val 和一个指向下一个节点的指针 next。构造函数 ListNode(int x) 用于初始化节点的值,并将 next 指针设为 nullptr
2. reverse 函数
ListNode* reverse(ListNode* a, ListNode* b) {ListNode *pre = nullptr, *cur = a, *nxt = a;while (cur != b) {nxt = cur->next;cur->next = pre;pre = cur;cur = nxt;}return pre;
}
  • 功能:该函数的作用是翻转从节点 a 到节点 b 之间的链表(不包含 b)。
  • 原理
    • 初始化三个指针:pre 初始化为 nullptrcur 指向 anxt 也指向 a
    • while 循环里,先保存 cur 的下一个节点到 nxt,接着把 curnext 指针指向 pre,从而实现节点的翻转。
    • 再将 pre 移动到 curcur 移动到 nxt,持续这个过程,直到 cur 等于 b
    • 最终返回 pre,它就是翻转后链表的头节点。
3. reverseKGroup 函数
ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {if (head == nullptr) return nullptr;ListNode *a = head, *b = head;for (int i = 0; i < k; i++) {if (b == nullptr) return head;b = b->next;}ListNode *newHead = reverse(a, b);a->next = reverseKGroup(b, k);return newHead;
}
  • 功能:此函数是核心函数,负责将链表每 k 个节点一组进行翻转。
  • 原理
    • 检查链表是否为空:若 headnullptr,则直接返回 nullptr
    • 寻找第 k + 1 个节点:通过 for 循环让指针 b 向后移动 k 步,若在移动过程中 b 变为 nullptr,说明剩余节点不足 k 个,直接返回原链表。
    • 翻转前 k 个节点:调用 reverse 函数翻转从 ab 之间的节点,得到新的头节点 newHead
    • 递归处理剩余节点:将 b 作为新的头节点,递归调用 reverseKGroup 函数处理剩余节点,并将结果连接到 a 的后面。
    • 返回新的头节点:返回 newHead

复杂度分析

  • 时间复杂度 O ( n ) O(n) O(n),其中 n n n 是链表的长度。每个节点最多被遍历两次,一次是在寻找第 k + 1 个节点时,另一次是在翻转节点时。
  • 空间复杂度 O ( n / k ) O(n/k) O(n/k),主要是递归调用栈的空间。每次递归调用处理 k 个节点,所以递归深度为 n / k n/k n/k。若要实现 O ( 1 ) O(1) O(1) 的空间复杂度,可以使用迭代的方式来实现。
迭代实现(空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)
class Solution {
public:ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {// 创建一个虚拟头节点,方便处理ListNode dummy(0);dummy.next = head;ListNode* pre = &dummy;while (true) {// 找到第 k 个节点ListNode* end = pre;for (int i = 0; i < k; ++i) {end = end->next;if (!end) {return dummy.next;}}// 保存下一组的起始节点ListNode* nextGroup = end->next;// 保存当前组的起始节点ListNode* start = pre->next;// 断开当前组与下一组的连接end->next = nullptr;// 翻转当前组的节点pre->next = reverseList(start);// 连接翻转后的组与下一组start->next = nextGroup;// 更新 pre 指针,指向下一组的前一个节点pre = start;}}// 翻转链表的辅助函数ListNode* reverseList(ListNode* head) {ListNode* prev = nullptr;ListNode* curr = head;while (curr) {ListNode* nextTemp = curr->next;curr->next = prev;prev = curr;curr = nextTemp;}return prev;}
};
http://www.dtcms.com/wzjs/27563.html

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