LeetCode 反转链表

1.反转整个链表

ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int m, int n) {
    if (m == n || head == NULL || head->next == NULL)
        return head;

    ListNode* pre = NULL;
    ListNode* cur = head;
    int index = 0;
    while (cur != NULL)
    {
        ListNode* tmp = cur->next;
        cur->next = pre;
        pre = cur;
        cur = tmp;
    }

    return pre;

}

　　题解 前后指针

　　前后指针：利用前置指针（其实是个空指针），一个当前指针，步骤如下

　　初始化pre指针和cur，pre为空指针，cur指向head

　　1.　　pre　　cur

　　　　   NA　　1----> 2---->3---->4---->5

　　进入到while循环后，利用个临时的tmp指针指向cur的next（因为在一个循环后，需要cur前进一步）

　　断开cur指针的next，让cur的next指向pre，在第一步的时候cur（也就是链表的head）会指向空，充当新链表的最后一个

　　然后让pre指针和cur指针各自前进一步

　　pre = cur

　　cur = tmp，也就是原先cur的next

　　 2　　　　　pre      cur

　　　　   NA<----1        2---->3---->4---->5

　　还是先用tmp保存cur（2）的next，再断开cur（2）的next，让cur（2）的next指向pre（1）

　　进而pre和cur再次前进一步

　　3.　　　　　　　   pre     cur

　　　　   NA<----1<------2        3---->4---->5

　　一直到最后，pre最后指向原链表的最后一个，pre的next指向原链表最后一个的前一个

　　4 5 6...　　　　　　　   　　　　　　　　pre     cur

　　　　   NA<----1<------2<------3<------4<------5

　　

2.反转链表的前M个

　　题解：

ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int m, int n) {
    if (m == n || head == NULL || head->next == NULL)
        return head;

    ListNode* pre = NULL;
    ListNode* cur = head;
    ListNode* preS = cur;
    int index = 0;
    while (index++ < m)
    {
        ListNode* tmp = cur->next;
        cur->next = pre;
        pre = cur;
        cur = tmp;
    }
    preS->next = cur;

    return pre;

}

　　与反转整个链表不同的是，不能让反转后的最后一个的next是空，

　　也就是说上面的做法里，原链表的head的next要指向原链表的M+1，

　　所以需要先用个临时的preS（其实可以直接用入参的head）保存原链表head的地址

　　在入参是 {1 2 3 4 5} m = 2的情况下

　　程序运行到第16行时。

　　pres.val = 1, next = NULL,

　　cur = {3 4 5}

　　pre = {2 1}

　　因为上面已经将pres指向了原链表的head，也就是这个时候pre的尾巴，和pres是同一个节点，地址啥的都是一样，

　　把pres->next指向cur的head，就能把pre和cur给连起来了

3.反转链表的M到N个（1 ≤ m ≤ n ≤ 链表长度）

输入: 1->2->3->4->5->NULL, m = 2, n = 4
输出: 1->4->3->2->5->NULL

    //假定head为 1 2 3 4 5, m为2,n为4
       if (m == n || head == NULL || head->next == NULL)
        return head;

    //为了适配M为1的情况，设定定个-1节点，-1节点的next为原链表的head
    ListNode* first = new ListNode(-1);
    first->next = head;
    ListNode* preH = first;//preH作为锚(返回值),指向原链表的head,

    int index = 1;
    while (index++ < m)    {
        first = first->next;
    }
    //ListNode* preM = first;

    ListNode* pre = NULL;//相对准备反转的一部分链表,pre为-1节点,循环结束后,为反转后的小段链表的head
    ListNode* cur = first->next;//cur为第一个要反转的节点,循环结束后,为原链表的后部分的head
    //依然使用PreS作为第一个反转的锚,当下面的循环结束后,preS也是要反转部分链表的的最后一个节点
    ListNode* preS = cur;
    
    while (index++ <= n + 1)
    {
        ListNode* tmp = cur->next;
        cur->next = pre;
        pre = cur;
        cur = tmp;
    }
    first->next = pre;
    preS->next = cur;

    return preH->next;   

　　题解：

　　1.当程序运行到19行后，如下

　　pre依然是个空，

　　first指向准备m-1的位置，如果m为1的情况，first为-1节点

　　first指向m的位置

　　  　　pre　　first    cur（）

　　　　　　　 　　　 preS

　　　　   NA　　1----> 2---->3---->4---->5

　　2.运行第一遍循环后

　　　节点2和节点3的连接将会断开

　　    pre指向节点2

　　　 cur指向节点3 4 5

　　　 first不变，指向1，因为2的节点端看，所以first只有 1 2

　　  　　　 　　first    pre　cur（）

　　　　　　　 　　　 preS

　　　　   NA　　1----> 2     3---->4---->5

　　3. 运行第二遍循环后

　　　　pre：3 2

　　　　cur：4 5

　　　　first：1 2

　　　　　　　　first    　　pre　cur（）

　　　　　　　 　　　 preS

　　　　   NA　　1----> 2<----3      4---->5

　　4.运行第三遍循环后

　　　　pre：4 3 2

　　　　cur：5

　　　　first：1 2

　　　　　　　　first    　　　　　pre　cur（）

　　　　　　　 　　　 preS

　　　　   NA　　1----> 2<----3<----4      5

　　至此，已经将2到4的节点反转了，得到临时链表pre，剩余链表cur

　　接着把first，pre和cur给连接起来就行

　　first是原链表节点m-1的位置，而反转从m开始，所以first的next为pre和head

　　再取pre的tail，在上面已经将原链表2的赋给了preS，所以这个preS和pre的tail为同一个

　　所以，将preS的next和cur连接起来即可

    first->next = pre;
    preS->next = cur;

4.K 个一组翻转链表程序

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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/reverse-nodes-in-k-group
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ListNode* reverseStart2End(ListNode* head, ListNode* tail) {

    ListNode* pre = NULL;
    ListNode*cur = head;
    ListNode* nextNode = tail->next;

    while (cur != nextNode) {
        ListNode* tmp = cur->next;
        cur->next = pre;
        pre = cur;
        cur = tmp;
    }
    head->next = nextNode;
    return pre;

}

ListNode* reverseKGroup1(ListNode* head, int k) {
    if (k <= 1) return head;

    ListNode* pre = new ListNode(-1);

    //反转部分的头和尾巴
    ListNode* start = head;
    ListNode* end = head;
    ListNode* ex_tail = pre;//记录反转开始的前一个
    pre->next = head;
    ListNode*cur = head;
    int index = 1;


    while (end != NULL){
        if (index % k == 0){
            ListNode* newS = reverseStart2End(start, end);
            ex_tail->next = end;
            ex_tail = start;
            start = start->next;
            end = start;
            index = 1;
        }
        else{
            end = end->next;
            index++;
        }
    }

    return pre->next;
}

　　题解：

　　　reverseStart2End函数是反转从start到end的节点，效果如下：

　　　　初始状态和结束结束状态如下：

　　　

　　1.初始化

　　设定-1节点，next为原链表的head。

　　设定start和end节点，分别表示要准备反转的head和tail。

　　设定ex_tial节点，表示start的前一个节点

　　设定index从1开始

　　while循环一直判定到end不为NULL

　　当index%k == 0时，进入反转，定义K=1 head= 1 2 3 4 5 6 7

　　1st：

　　

 　　在经过reverseStart2End后变得如下：

　　

　　在这操作之前记录了ex_tail在这个时候就起作用了，因为ex_tail是要反转子链表的前一个，所以

　　在子链表反转后，需要将ex_tail的next重新指向反转后的子链表的head，也就是在反转前的end（3）；

　　再重新定位ex_tail的位置，从反转链表上来看新的ex_tail也就是反转前的head（1）；

　　so：

            ex_tail->next = end;
            ex_tail = start;

　　接着重新定位start和end位置和初始化index

            start = start->next;
            end = start;
            index = 1;

　　如此：

 　　2nd：

　　以下进入2nd反转的姿态

 　　在反转后：

　

 　　同样需要把ex_tail的next重新连接到反转后子链表的head，也就是反转前的end（6）

　　重新定位ex_tail的位置，也就是反转前的start（4）

　　接着重新定位start和end

　　欧克，这个时候已经没办法满足index % k == 0了，退出while

　　很明显，可以看出，输出pre->next

　　打完收工！！！

LeetCode的反转链表

　　206. 反转链表  反转一个单链表。

　　92. 反转链表 II  反转从位置 m 到 n 的链表。请使用一趟扫描完成反转。

　　25. K 个一组翻转链表 每 k 个节点一组进行翻转