leetcode题解之反转链表II

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反转从位置 m 到 n 的链表。请使用一趟扫描完成反转。
说明:
1 ≤ m ≤ n ≤ 链表长度。

示例:
输入: 1->2->3->4->5->NULL, m = 2, n = 4
输出: 1->4->3->2->5->NULL

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list-ii
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# Definition for singly-linked list.
class ListNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.next = None

class Solution:
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    算法1:迭代算法,使用了3个变量实现反转链表功能
    执行用时 :36 ms, 在所有 python3 提交中击败了83.88%的用户
    内存消耗 :12.7 MB, 在所有 python3 提交中击败了99.32%的用户
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    def reverseBetween(self, head: ListNode, m: int, n: int) -> ListNode:
        pre, k = head, 2
        while pre and k < m:
            pre = pre.next
            k += 1
        if pre is None or pre.next is None or m >= n:
            return head
        p, q = pre.next, pre.next.next
        while q and k < n:
            r = q.next #指向q的后继
            q.next = p #修改q的next指针
            p, q = q, r#p、q均后移一位
            k += 1
        if m == 1: #此时pre=head
            pre.next.next = pre
            pre.next = q
            return p
        else:
            pre.next.next = q
            pre.next = p
            return head
    
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    算法2:迭代算法,假设m和n的值都是合法的
    执行用时 :36 ms, 在所有 python3 提交中击败了83.88%的用户
    内存消耗 :12.7 MB, 在所有 python3 提交中击败了99.32%的用户
    '''
    def reverseBetween2(self, head: ListNode, m: int, n: int) -> ListNode:
        pre, k = head, 2
        while k < m:
            pre = pre.next
            k += 1
        if pre is None or pre.next is None or m >= n:
            return head
        p, q = pre.next, pre.next.next
        while k < n:
            r = q.next #指向q的后继
            q.next = p #修改q的next指针
            p, q = q, r#p、q均后移一位
            k += 1
        if m == 1: #此时pre=head
            pre.next.next = pre
            pre.next = q
            return p
        else:
            pre.next.next = q
            pre.next = p
            return head
    
    '''
    算法3:迭代算法,设置一个头结点,可以免去很多判断
    执行用时 :20 ms, 在所有 python3 提交中击败了100.00%的用户
    内存消耗 :12.8 MB, 在所有 python3 提交中击败了99.32%的用户
    '''
    def reverseBetween3(self, head: ListNode, m: int, n: int) -> ListNode:
        h = ListNode(0)
        h.next = head #设置一个头结点,可以免去很多判断
        pre, k = h, 2
        while k <= m:
            pre = pre.next
            k += 1
        p, q = pre.next, pre.next.next
        while k <= n:
            r = q.next #指向q的后继
            q.next = p #修改q的next指针
            p, q = q, r#p、q均后移一位
            k += 1
        pre.next.next = q
        pre.next = p
        return h.next

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
p = ha = ListNode(a[0])
for x in a[1:]:
    p.next = ListNode(x)
    p = p.next

p = ha
while p is not None:
    print(p.val, end=' ')
    p = p.next
print()

x = Solution()
m, n = 1, 8
hb = x.reverseBetween3(ha, m, n)
p = ha
while p is not None:
    print(p.val, end=' ')
    p = p.next
print()
p = hb
while p is not None:
    print(p.val, end=' ')
    p = p.next
print()

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