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25.K个一组翻转链表

linked list, recursion, https://leetcode.cn/problems/reverse-nodes-in-k-group/description/

给你链表的头节点 head ,每 k 个节点一组进行翻转,请你返回修改后的链表。

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。

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。

示例 1:

img
输入:head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出:[2,1,4,3,5]

示例 2:

img
输入:head = [1,2,3,4,5], k = 3
输出:[3,2,1,4,5]

提示:

  • 链表中的节点数目为 n
  • 1 <= k <= n <= 5000
  • 0 <= Node.val <= 1000

进阶:你可以设计一个只用 O(1) 额外内存空间的算法解决此问题吗?

python
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next

class Solution:
    def reverseKGroup(self, head: Optional[ListNode], k: int) -> Optional[ListNode]:
        # 创建一个虚拟头节点,并将其next指针指向head
        dummy = ListNode(next=head)
        groupPrev = dummy
        
        while True:
            # 检查从当前起始节点开始是否有k个节点
            kth = self.getKth(groupPrev, k)
            if not kth:
                break
            groupNext = kth.next
            
            # 反转该组内的节点
            prev, curr = groupNext, groupPrev.next
            while curr != groupNext:
                nxt = curr.next
                curr.next = prev
                prev = curr
                curr = nxt

            # 将前一个group的最后一个节点与新反转后的第一个节点连接起来
            tmp = groupPrev.next
            groupPrev.next = kth
            groupPrev = tmp

        return dummy.next

    def getKth(self, curr: ListNode, k: int) -> Optional[ListNode]:
        # 移动curr直到第k个节点或到达链表末尾
        while curr and k > 0:
            curr = curr.next
            k -= 1
        return curr

第31行 (groupPrev = tmp): 这一步发生在完成当前组的反转并重新连接链表之后。此时,tmp 仍然保存着反转前该子链表的第一个节点(也就是反转后的最后一个节点)。通过设置 groupPrev = tmp,你实际上是在准备下一次迭代:groupPrev 现在指向了新反转部分的末尾,这使得下次迭代可以从正确的起点开始处理下一个子链表。