LeetCode：Reverse Nodes in k-Group - 分组翻转链表

1、题目名称

Reverse Nodes in k-Group（分组翻转链表）

2、题目地址

https://leetcode.com/problems/reverse-nodes-in-k-group

3、题目内容

英文：

Given a linked list, reverse the nodes of a linked list k at a time and return its modified list.

If the number of nodes is not a multiple of k then left-out nodes in the end should remain as it is.

You may not alter the values in the nodes, only nodes itself may be changed.

Only constant memory is allowed.

中文：

给出一个链表，以k个元素为一组，对各组内元素进行翻转。忽略最后不够k的元素的部分。可以只对节点中的值进行交换，空间复杂度须控制在O(1)。

举例：

给出链表：1->2->3->4->5

当 k = 2 时，翻转后的链表为：2->1->4->3->5

当 k = 3 时，翻转后的链表为：3->2->1->4->5

4、解题方法

对这个问题，在给出链表的首节点nodeCurr和每组节点数k后，可以分解成三个子问题：

1. 判断链表剩余部分是否还需要翻转（剩余部分不够k个元素就不翻转）

2. 翻转链表中包括首节点在内的前k个元素

3. 定位到下一组的首节点
   

循环执行这三个函数，直到执行第一步时判定为不需要翻转为止

一个实现此算法的Java代码如下：

/**
 * 功能说明：LeetCode 25 - Reverse Nodes in k-Group
 * 开发人员：Tsybius2014
 * 开发时间：2015年8月10日
 */
public class Solution {
    
    /**
     * 以k个结点一组来翻转链表
     * @param head
     * @param k
     * @return
     */
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
        
        ListNode nodeCurr = head;
        while (needToReverse(nodeCurr, k)) {
            reverseOneKGroup(nodeCurr, k);
            nodeCurr = nextKGroup(nodeCurr, k);
        }
        
        return head;
    }
    
    /**
     * 判断剩余长度是否有必要进行翻转
     * @param listNode
     * @param k
     * @return
     */
    public boolean needToReverse(ListNode node, int k) {
        if (node == null) {
            return false;
        }
        while (--k != 0) {
            node = node.next;
            if (node == null) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    /**
     * 翻转一组长度为k的链
     * @param node
     * @param k
     */
    public void reverseOneKGroup(ListNode node, int k) {
        ListNode nodeToReverse; //要互换值的对称位置结点
        int distance = k - 1; //当前结点距离要翻转的对称位置结点的长度
        int temp;
        for (int i = 0; i < k / 2; i++) {
            if (i > 0) {
                node = node.next;
                distance -= 2;
            }
            if (node == null) {
                return;
            }
            nodeToReverse = node;
            for (int j = 0; j < distance; j++) {
                nodeToReverse = nodeToReverse.next;
                if (nodeToReverse == null) {
                    return;
                }
            }
            temp = node.val;
            node.val = nodeToReverse.val;
            nodeToReverse.val = temp;
        }
    }
    
    /**
     * 下一组结点
     * @param listNode
     * @return
     */
    public ListNode nextKGroup(ListNode node, int k) {
        if (node == null) {
            return null;
        }
        while (k-- != 0) {
            node = node.next;
            if (node == null) {
                return null;
            }
        }
        return node;
    }
}

END