61. Rotate List 旋转链表

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question:
  Given the head of a linked list, rotate the list to the right by k places.

Example1:

Input: head = [1,2,3,4,5], k = 2
Output: [4,5,1,2,3]

Example2:

Input: head = [0,1,2], k = 4
Output: [2,0,1]

Constraints:

• The number of nodes in the list is in the range [0, 500].
• -100 <= Node.val <= 100
• 0 <= k <= 2 * 109

Constraints:

• The number of nodes in the list is in the range [0, 1000].
• 0 <= Node.val <= 1000
• 1 <= k <= 50

思路：记给定链表的长度为 n，注意到当向右移动的次数 k ≥ n 时，我们仅需要向右移动 k mod n 次即可。因为每 n 次移动都会让链表变为原状。这样我们可以知道，新链表的最后一个节点为原链表的第 (n - 1) - (k mod n)个节点（从 00 开始计数）。这样，我们可以先将给定的链表连接成环，然后将指定位置断开。

具体代码中，我们首先计算出链表的长度 n，并找到该链表的末尾节点，将其与头节点相连。这样就得到了闭合为环的链表。然后我们找到新链表的最后一个节点（即原链表的第 (n - 1) - (k mod n)个节点），将当前闭合为环的链表断开，即可得到我们所需要的结果。

特别地，当链表长度不大于 1，或者 k 为 n 的倍数时，新链表将与原链表相同，我们无需进行任何处理，参见代码如下：

// O(n)
/**
 * 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* rotateRight(ListNode* head, int k) {
        // O(n), 闭合为环
        if (k == 0 || head == nullptr || head->next == nullptr) return head;

        ListNode* iter = head;
        int n = 1;
        while (iter->next != nullptr) {
            iter = iter->next;
            ++n;
        }
        int add = n - k % n;
        if (add == n) return head;
        iter->next = head;
        while (add--) iter = iter->next;
        ListNode* res = iter->next;
        iter->next = nullptr;
        return res;
    }
};