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如何将一个链表分组并对每组进行反转?

作者:Java你猿哥
  • 2023-04-17
    湖南
  • 本文字数:1445 字

    阅读完需:约 5 分钟

如何将一个链表分组并对每组进行反转?

本文主要介绍如何把一个链接分成 K 个节点的 N 组,并对每个组的链表进行翻转

需求描述

给出一个单链表的头结点 head 和一个整数 k,将这个单链表实现 k 个节点的小组,并对小组内部进行链表反转,如果最后一组不够 k 个节点的话,最后一组则保存原样不动。

示例:

  • 调整前的单链表:1->2->3->4->5->6->7->8,k 为 3。

  • 调整后的单链表:3->2->1->6->5->4->7->8。

思路分析

要实现这个功能的话,我们需要考虑以下几点:

  1. 把链表进行分组

  2. 判断最后一组的节点是否为 k 个

  3. 对每一组的链表进行反转操作

  4. 如何把两组之间的节点串联起来

  5. 返回一个新的头结点

先看下两组之间的连接,假设现在要操作的这组数为[M,N],上一组的结尾为 X,下一组的开头为 Y,那要怎么操作呢?

  1. 首先把这一组数据[M,N]进行反转,变为[N,M]

  2. 让 X 节点的 next 指针执行 N

  3. 让 M 节点的 next 指针指向 Y

  4. 让 M 节点作为 X 再去执行下一轮操作


对于每组 k 个节点,我们可以实现一个函数,传进去一个节点以及 k,返回这个节点后第 k 个节点即可,返回的这个节点是每组的最后一个节点,用来每组直接的链表拼接使用。

然后是组内 k 个节点的链表反转,在反转的时候需要注意,怎么处理好两个组之间的指向关系,这一块很容易弄晕,我们可以设计一个函数,这个函数接收两个节点参数,用来实现这两个节点之间链表的反转。

代码实现

首先定一下链表节点,代码如下:

public class ListNode {   public int val;   public ListNode next;}
复制代码

再来实现下分组的函数,返回每组的最后一个节点,这个函数是反馈给出节点后的第 k 个节点,如果不足 k 个节点的话则返回 null,代码如下:

public ListNode getKGroupEnd(ListNode start, int k) {   while (--k != 0 && start != null) {      start = start.next;   }   return start;}
复制代码

链表反转函数,这个函数不考虑这两个节点前后是什么样子的,有没有节点指向 start 节点也不关心,只负责把链表进行反转,代码如下:

public void reverse(ListNode start, ListNode end) {   end = end.next;   ListNode pre = null;   ListNode cur = start;   ListNode next = null;   while (cur != end) {      next = cur.next;      cur.next = pre;      pre = cur;      cur = next;   }   start.next = end;}
复制代码

分组以及组内链表反转的代码已经有了,只剩下处理组之间的是如何连接的了,来看一下代码:

public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {   ListNode start = head;   ListNode end = getKGroupEnd(start, k);   // 总结点不足k个   if (end == null) {      return head;   }   head = end;   reverse(start, end);   ListNode lastEnd = start;   while (lastEnd.next != null) {      start = lastEnd.next;      end = getKGroupEnd(start, k);      if (end == null) {         return head;      }      reverse(start, end);      lastEnd.next = end;      lastEnd = start;   }   return head;}
复制代码

在这个方法中,定义一个 head 用来记录第一组链表的最后一个节点,这个节点最后会变成每组都处理后的头结点。

lastEnd 是用来记录上一组的最后一个节点,为啥是 start 呢?因为在反转后,start 就变成了最后一个节点,用 lastEnd 记录一下,方便与下一组链表进行关联,这样几次循环之后,整个链接就变成了目标的样子,每组反转组组连接形成了一个新的链表。

总结

本文主要介绍如何把一个链接分成 K 个节点的 N 组,并对每个组的链表进行翻转,本次题目的需求还是比较简单的,复杂的是如何处理链表指针的指向关系,这个指向关系需要费点脑细胞啊 ^_^

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一只在编程路上渐行渐远的程序猿 2023-03-09 加入

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