61#旋转链表

题目描述

给定一个链表，旋转链表，将链表每个节点向右移动 k 个位置，其中 k 是非负数。

示例 1:

输入: 1->2->3->4->5->NULL, k = 2
输出: 4->5->1->2->3->NULL
解释:
向右旋转 1 步: 5->1->2->3->4->NULL
向右旋转 2 步: 4->5->1->2->3->NULL

示例 2:

输入: 0->1->2->NULL, k = 4
输出: 2->0->1->NULL
解释:
向右旋转 1 步: 2->0->1->NULL
向右旋转 2 步: 1->2->0->NULL
向右旋转 3 步: 0->1->2->NULL
向右旋转 4 步: 2->0->1->NULL

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分析

之前做过一个题，是旋转数组，把数组按要求向右循环移位。在旋转数组中，用到了按索引反转数组的一个辅助方法，先把数组整体反转，再分为两部分分别反转，就可以得到结果了。这个方法在链表中就不太适用了，因为链表获取索引很不方便。但是可以借鉴一下大致的思路，依然是把链表分成两部分，把后面一截移到前面一截的前面，不就完成了所谓的循环右移吗？

对此，有两种方法：

• 双指针+哑节点
• 单指针

说是两种方法，但其实第二种方法是第一种方法的改进，本质上都是刚才所说的把链表分成两部分，把后面一截移到前面一截的前面。

双指针+哑节点

1. 新建一个哑节点放在原链表前面
2. 新建两个指针first,second指向哑节点
3. 先把first移动到最后一个节点，同时记录下链表的长度len
4. 再把second移动到第len-k个元素的位置
5. 执行旋转操作。具体分3个步骤：
   • first跟首结点相连（成环）
   • 哑节点指向新链表的头部second.next
   • 断开second和新链表头部的链接

需要注意的是，k要经过k %= len处理，将旋转转换为单圈。

源码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode rotateRight(ListNode head, int k) {
        if (head == null || head.next == null || k == 0) 
            return head;
        ListNode result = new ListNode(0); // 建立哑节点
        result.next = head;
        
        ListNode first = result;
        ListNode second = result;
        int len = 0;
        while (first.next != null){  // first 移到尾节点
            first = first.next;
            len++;
        }
        k %= len; // 转换为单圈
        for (int i = 0; i < len - k; i++){
            second = second.next;
        }
        first.next = result.next; // 旋转操作
        result.next = second.next;
        second.next = null;
        
        return result.next;
    }
}

单指针

单指针实际上是刚才双指针法的简化版，只需要一个辅助指针p。具体步骤如下：

1. 新建一个指针p，指向链表头部head
2. 移动p到链表尾部，并记录链表长度
3. 形成环状（p.next = head）
4. p移动到分界点，即p后面有k个元素
5. head移动到p.next
6. 断开p和head的链接

跟双指针一样，k要经过k %= len处理，将旋转转换为单圈。

源码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode rotateRight(ListNode head, int k) {
        if (head == null || head.next == null || k == 0) 
            return head;
        ListNode p = head;
        int len = 1;
        while (p.next != null){
            p = p.next;
            len++;
        }
        k %= len;
        p.next = head; // 成环
        for (int i = 0; i < len - k; i++){
            p = p.next; // p 移动到分界点
        }
        head = p.next;
        p.next = null;
        
        return head;
    }
}