对链表进行旋转

• 题目
• 解决思路
• 代码
• 说明

题目

给你一个链表的头节点 head ，旋转链表，将链表每个节点向右移动 k 个位置。
示例：将如下链表向右移动2位。

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

解决思路

• 第一步：初始时刻定义指针p指向head节点，然后让p指向链表的最后一个节点，并将链表收尾相连构成环。接着让p指向head节点。
• 第二步：将链表向右旋转k-1步，使指向head的指针p走到最终要输出的头节点的上一个节点（注意：设链表的长度为L，向右旋转k步即让指向head的指针p向右走L-k步）。
• 第三步：将链表从p的下一个节点处断开，p的下一个节点即为要返回的头节点。

代码

• C++代码

# include <stdio.h>

struct ListNode {
    int val;
    ListNode *next;
    ListNode(): val(0), next(nullptr) {}
    ListNode(int val): val(val), next(nullptr) {}
    ListNode(int val, ListNode *next): val(val), next(next) {}
};


class Solution {
public:
    ListNode* rotateRight(ListNode* head, int k) {
        if (nullptr == head || 0 == k) {
            return head;
        }

        int step  = 0;  // 记录最终实际要走的步数
        int num = 1;    // 记录链表节点的个数
        ListNode *p = head;
        // 遍历链表节点，并将指针p指向链表的尾结点
        while (p->next) {
            p = p->next;
            num += 1;
        }
        p->next = head;         // 将链表构成环,此时p指向尾节点
        p = head;               // 让p指向头节点

        step = k % num;         // 若k大于num时，链表需要转整数圈，处理后，减少移动的步数，不需要转到一整圈
        step = num - step - 1;  // 先向右旋转k-1步（即指针向右走num-k-1步），让指针p指向最终要输出的头节点的上一个节点
        while (step--) {
            p = p->next;        // 让指针p指向最终要输出的头节点的上一个节点
        }
        
        head = p->next;         // 指针p的下一个节点即为要输出的头结点
        p->next = nullptr;      // 从p的下一个节点处断开链表
        return head;
    }
};


int main() {
    ListNode *a = new ListNode(1);
    ListNode *b = new ListNode(2);
    ListNode *c = new ListNode(3);
    ListNode *d = new ListNode(4);
    ListNode *e = new ListNode(5);
    ListNode *head = a;

    a->next = b;
    b->next = c;
    c->next = d;
    d->next = e;

    printf("before rotate: ");
    while (head) {
        printf("%d ", head->val);
        head = head->next;
    }
    printf("\n");

    int k = 2;
    head = a;
    Solution *solution = new Solution();

    ListNode *ret = solution->rotateRight(head, k);
    printf("after rotate: ");
    while (ret) {
        printf("%d ", ret->val);
        ret = ret->next;
    }

    return 0;
}

说明

• 对应LeetCode第61题。
• 链接：https://leetcode-cn.com/problems/rotate-list/