【算法专题--链表】反转链表II--高频面试题（图文详解，小白一看就会！！！）

news2025/4/18 17:26:41

一、前言

二、题目描述

三、解题方法

⭐迭代法 --- 带哨兵位（头节点）

🥝 什么是哨兵位头节点？

🍍 解题思路

四、总结与提炼

五、共勉

一、前言

反转链表II这道题，可以说是--链表专题--，最经典的一道题，也是在面试中频率最高的一道题目，通常在面试中，面试官可能会从多个方面考察这道题目，所以大家需要对这道题目非常熟悉哦！！
本片博客就来详细的讲讲解一下 反转链表II 的实现方法，让我们的面试变的更加顺利！！！

二、题目描述

给你单链表的头指针 head 和两个整数 left 和 right ，其中 left <= right 。请你反转从位置 left 到位置 right 的链表节点，返回 反转后的链表 。

三、解题方法

⭐迭代法 --- 带哨兵位（头节点）

🥝 什么是哨兵位头节点？

首先，先来了解一下什么是 哨兵位---头节点 ？

它是一个附加的链表结点，该结点作为第一个节点，它的数据域不存储任何东西，只是为了操作的方便而引入的。
也就是说，如果一个链表有哨兵节点的话，那么链表表的第一个元素应该是链表的第二个节点。

哨兵位 --- 头节点的作用：

比如向链表中插入一个节点，对于没有哨兵位的单链表，当待插入的节点为链表的第一个节点，由于没有前驱，需要进行特殊处理，从而代码的复杂性增加。
如果有哨兵位头节点，则第一个节点的处理方式与其它节点相同，可以统一进行处理。

🍍 解题思路

这道题，其实就是之前讲过的 ---- 反转链表 --- 的升级版
如果我们把要 反转的区间 抽取出来，看作一个独立的链表，那么其反转的过程与反转链表的过程是一样的。

而现在我们比 反转链表 多了一步是，我们要把抽取出来反转后的区间在拼接回去。

为了把反转后的局部链表拼接回去，我们需要知道四个定位节点：

reversePre： 反转区间的前一个节点
reverseHead：反转区间的头节点
reverseTail： 反转区间的尾节点
reverseNext： 反转区间的下一个节点

我们要把反转后的链表拼接回去，实际上就是让 reversePre 的 next指针 指向 reverseTail，让reverseHead 的 next指针 指向 reverseNext。

题目中的 left 和 right 的数值分别表示第几个节点，我们可以使用一个变量 count 来统计当前节点是第几个节点，初始值为1。
当反转区间的头节点为 head 时，head 之前没有节点了，为了统一，我们在头节点之前引入哨兵位头节点 --- pre_head。

我们从哨兵位头节点开始依次遍历节点，直到 count=left 时，刚好到达 reversePre。

然后从 reversePre 的下一个节点开始，即 reverseHead，依次反转局部链表，直到 count > right。

开始反转局部链表，采用三指针迭代法，可以和之前的反转链表一样

最后将重定向 reversePre 的 next指针 和 reverseHead的 next，即将反转后的局部链表重新拼接。

最后，返回 哨兵位头节点的 next 指针

代码：

class Solution {
public:
    ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int left, int right) 
    {
            // 创建一个 哨兵位的 头节点 ，并初始化 值域为 0
            // 并将 其的 next 指向 head ---- >  pre_head->next = head;
            ListNode* pre_head = new ListNode(0 , head);
            
            // 定义反转区间 头节点的上一个节点 ，初始先这只为 哨兵尾--pre
            ListNode* reversePre = pre_head;

            // 节点编号 --- 开始指向 哨兵位 初始值为 1
            int count = 1;
            // 找到 反转区间 的头节点 的上一个节点
            // 注意 left 是从 head 开始计算的哦！
            while(count < left)
            {
                reversePre = reversePre->next;
                count++;
            }

            // 获取 反转区间的 头节点
            ListNode* reverseHead = reversePre->next;

            // 反转区间 [left , right]
            ListNode* last = nullptr;
            ListNode* cur = reverseHead;
            ListNode* next;

            while(count<=right)
            {
                next = cur->next;
                cur->next = last;
                last = cur;
                cur = next;
                count++;
            }

            // 重新连接反转后的节点
            reversePre->next = last;  // 反转区间前一个节点应该连接到反转区间的最后一个节点，即当前的last
            reverseHead->next = cur;  // 反转区间的头节点应该连接到反转区间的下一个节点，即当前的next

            // 返回哨兵尾的 下一位
            return pre_head->next;

    }
};