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LeetCode_LinkedList_25. Reverse Nodes in k-Group K 个一组翻转链表(C++)【递归、迭代】


目录

​​一,题目描述​​

​​英文描述​​

​​中文描述​​

​​二,解题思路​​

​​递归​​

​​迭代(官方题解)​​

​​反转链表算法​​

​​反转算法应用​​

​​三,AC代码​​

​​C++​​

​​递归​​

​​迭代(官方题解)​​

​​四,解题过程​​

​​第一博​​

​​第二搏​​

一,题目描述

英文描述

Given a linked list, reverse the nodes of a linked list k at a time and return its modified list.

k is a positive integer and is less than or equal to the length of the linked list. If the number of nodes is not a multiple of k then left-out nodes, in the end, should remain as it is.

You may not alter the values in the list's nodes, only nodes themselves may be changed.


Example 1:

LeetCode_LinkedList_25. Reverse Nodes in k-Group K 个一组翻转链表(C++)【递归、迭代】_leetcode

中文描述

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 1:

LeetCode_LinkedList_25. Reverse Nodes in k-Group K 个一组翻转链表(C++)【递归、迭代】_困难_03


二,解题思路

递归

和之前的反转链表前n个节点算法类似。但是一些细节部分需要注意。

以k=3为例。

设置虚拟头节点h;指针p初始指向h(用于标明待反转部分头节点的前驱节点);指针q初始指向h(用于遍历节点,标明节点个数是否满足k);指针tem指向p->next,当调用reverseN(p->next, 3)后,该节点将会成为下一待反转部分头节点的前驱节点;

LeetCode_LinkedList_25. Reverse Nodes in k-Group K 个一组翻转链表(C++)【递归、迭代】_困难_05

q指针从从向尾遍历,达到k个节点时停止

LeetCode_LinkedList_25. Reverse Nodes in k-Group K 个一组翻转链表(C++)【递归、迭代】_leetcode_06

调用reverseN(p->next, 3)

LeetCode_LinkedList_25. Reverse Nodes in k-Group K 个一组翻转链表(C++)【递归、迭代】_k个一组_07

tem变成下k个待反转节点的头节点,因此将p、q指针更新为tem,重新进入下一轮循环

LeetCode_LinkedList_25. Reverse Nodes in k-Group K 个一组翻转链表(C++)【递归、迭代】_k个一组_08

迭代(官方题解)

迭代解法也是分为两部分:反转链表算法,反转算法应用于k个节点。

反转链表算法

官方题解中用到的方法类似于尾插法,也就是不断将头节点插到尾部,具体可以看这里​​@&再见萤火虫&【LeetCode_LinkedList_206. Reverse Linked List 反转链表(C++/Java)【头插法,尾插法,递归】】​​

反转算法应用

也是通过计数的方法,当累计达到k个节点后,调用反转链表算法,然后将头节点替换为尾节点,尾节点继续向后遍历计数。

重复以上过程即可。

三,AC代码

C++

递归

/**
* 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* reverseN(ListNode* head, int n) {
if(n == 0 || n == 1) return head;
ListNode * tail = head->next, * h = reverseN(head->next, n - 1);
head->next = tail->next;
tail->next = head;
return h;
}
ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
ListNode* h = new ListNode;// 虚拟头节点
h->next = head;
int cnt = 0;// 记录节点个数判断是否满足反转条件
// p标记待反转部分的前一个节点
// q用于迭代过程,判定反转部分是否满足节点个数要求
// tem用于标记调用反转函数前,p后面一个节点,该节点将会成为下一次迭代的p
ListNode* p = h, *q = h, * tem = nullptr;
while(q != nullptr) {
if(cnt == k) {
tem = p->next;// 该节点将成为反转部分的尾节点,提前保存
p->next = reverseN(p->next, k);
cnt = 0;
// 重新调整p、q为下一待反转部分的前一个节点
p = tem;
q = tem;
} else {
q = q->next;
cnt++;
}
}
return h->next;
}
};

迭代(官方题解)

class Solution {
public:
// 翻转一个子链表,并且返回新的头与尾
pair<ListNode*, ListNode*> myReverse(ListNode* head, ListNode* tail) {
ListNode* prev = tail->next;
ListNode* p = head;
while (prev != tail) {
ListNode* nex = p->next;
p->next = prev;
prev = p;
p = nex;
}
return {tail, head};
}

ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
ListNode* hair = new ListNode(0);
hair->next = head;
ListNode* pre = hair;

while (head) {
ListNode* tail = pre;
// 查看剩余部分长度是否大于等于 k
for (int i = 0; i < k; ++i) {
tail = tail->next;
if (!tail) {
return hair->next;
}
}
ListNode* nex = tail->next;
tie(head, tail) = myReverse(head, tail);
pre->next = head;
tail->next = nex;
pre = tail;
head = tail->next;
}
return hair->next;
}
};

四,解题过程

第一博

用递归的方法试了试,效果不太稳定

LeetCode_LinkedList_25. Reverse Nodes in k-Group K 个一组翻转链表(C++)【递归、迭代】_困难_09

第二搏

采用迭代的方法效果更好

LeetCode_LinkedList_25. Reverse Nodes in k-Group K 个一组翻转链表(C++)【递归、迭代】_leetcode_10

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