LeetCode - 链表 - 25. K 个一组翻转链表

题目 25. K 个一组翻转链表

难度 困难

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。

示例：

给你这个链表：1->2->3->4->5
当 k = 2 时，应当返回: 2->1->4->3->5
当 k = 3 时，应当返回: 3->2->1->4->5

说明：

你的算法只能使用常数的额外空间。
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。

解题思路

分段反转，找到每次需要反转的 star 和 end 之后，进行反转，然后提前设置好前缀指针 pre 和 下一个反转的指针next， pre 是 start 的前缀指针，next 是 end 的后缀指针，这样就可以达到部分反转的目的，且不会破坏链表结构。

数据结构

这道题目不需要额外的数据结构，采用当前链表的指针即可。

算法

1. 表分区为已翻转部分+待翻转部分+未翻转部分
2. 每次翻转前，要确定翻转链表的范围，这个必须通过 k 此循环来确定
3. 需记录翻转链表前驱和后继，方便翻转完成后把已翻转部分和未翻转部分连接起来
4. 初始需要两个变量 pre 和 end，pre 代表待翻转链表的前驱，end 代表待翻转链表的末尾
5. 经过k此循环，end 到达末尾，记录待翻转链表的后继 next = end.next
6. 翻转链表，然后将三部分链表连接起来，然后重置 pre 和 end 指针，然后进入下一次循环
7. 特殊情况，当翻转部分长度不足 k 时，在定位 end 完成后，end == null，已经到达末尾，说明题目已完成，直 接返回即可
8. 时间复杂度为 O(n*K )最好的情况为 O(n) 最差的情况未 O(n^2)
9. 空间复杂度为 O(1) 除了几个必须的节点指针外，我们并没有占用其他空间

附上大佬图解

实现代码（java）：

public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
    ListNode dummy = new ListNode(0);
    dummy.next = head;

    ListNode pre = dummy;
    ListNode end = dummy;

    while (end.next != null) {
        for (int i = 0; i < k && end != null; i++) end = end.next;
        if (end == null) break;
        ListNode start = pre.next;
        ListNode next = end.next;
        end.next = null;
        pre.next = reverse(start);
        start.next = next;
        pre = start;

        end = pre;
    }
    return dummy.next;
}

private ListNode reverse(ListNode head) {
    ListNode pre = null;
    ListNode curr = head;
    while (curr != null) {
        ListNode next = curr.next;
        curr.next = pre;
        pre = curr;
        curr = next;
    }
    return pre;
}