算法篇-面试必刷Top2-链表内指定区间反转

BM2 链表内指定区间反转

解题思路：[头插法]

在学会了BM1.反转链表之后，要解决这个问题就很简单了，前一题是整个链表反转，这一题是部分反转，这上一题就是这道题的前置问题啊。那我们肯定是要先找到了第m个位置才能开始反转链表，而反转的部分就是从第m个位置到第n个位置，反转这部分的时候就参照BM1.反转链表

具体做法：

• step 1：我们可以在链表前加一个表头，后续返回时去掉就好了，因为如果要从链表头的位置开始反转，在多了一个表头的情况下就能保证第一个节点永远不会反转，不会到后面去。

• step 2：使用两个指针，一个指向当前节点，一个指向前序节点。

• step 3：依次遍历链表，到第m个的位置。

• step 4：对于从m到n这些个位置的节点，依次断掉指向后续的指针，反转指针方向。

• step 5：返回时去掉我们添加的表头。

从m到n的反转部分着重理解

# 从m反转到n,-1->1->2->3->4->5,m=2,n=4
for i in range(m,n):
    temp = cur.next #第一次循环 pre:1 cur:2 temp:3
    cur.next = temp.next # 2->4  ！！！赋值号左边代表指针的指向，右边代表指针所指的元素。比如temp:3 temp.next:4, cur.next代表2->3的指向。
    temp.next = pre.next # 3->2
    pre.next = temp # 1->3
   	# 第一次循环结束后变成-1->1->3->2->4->5

Python代码

class Solution:
    def reverseBetween(self , head: ListNode, m: int, n: int) -> ListNode:
        # 加个表头 -1->1->2->3->4->5
        res = ListNode(-1)
        res.next = head
        # 前序节点
        pre = res
        # 当前节点
        cur = head
        # 找到m
        for i in range(1,m):
            pre = cur
            cur = cur.next
        # 从m反转到n,-1->1->2->3->4->5,m=2,n=4
        for i in range(m,n):
            temp = cur.next #第一次循环 pre:1 cur:2 temp:3
            cur.next = temp.next # 2->4  ！！！赋值号左边代表指针的指向，右边代表指针所指的元素。比如temp:3 temp.next:4, cur.next代表2->3的指向。
            temp.next = pre.next # 3->2
            pre.next = temp # 1->3
        # 返回去掉表头
        return res.next
        

C++代码

class Solution {
public:
    ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int m, int n) {
         //加个表头
        ListNode* res = new ListNode(-1);
        res->next = head;
        //前序节点
        ListNode* pre = res; 
        //当前节点
        ListNode* cur = head; 
        //找到m
        for(int i = 1; i < m; i++){ 
            pre = cur;
            cur = cur->next;
        }
        //从m反转到n
        for(int i = m; i < n; i++){ 
            ListNode* temp = cur->next;
            cur->next = temp->next;
            temp->next = pre->next;
            pre->next = temp;
        }
        //返回去掉表头
        return res->next; 
    }
};

复杂度分析：

• 时间复杂度：O(n)，最坏情况下需要遍历全部链表节点，比如m为链表最后一个位置，或者n为链表最后一个位置时
• 空间复杂度：O(1)，常数级指针变量，无额外辅助空间使用