【算法专题--链表】K个一组翻转链表 -- 高频面试题（图文详解，小白一看就懂！！！）

news2024/11/24 23:09:56

一、前言

二、题目描述

三、解题方法

⭐双指针 -- 采用哨兵位头节点

🥝 什么是哨兵位头节点？

🍍 案例图解

四、总结与提炼

五、共勉

一、前言

K个一组翻转链表 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 K个一组翻转链表 的实现方法，让我们的面试变的更加顺利！！！

二、题目描述

题目连接：25. K 个一组翻转链表 - 力扣（LeetCode）

三、解题方法

⭐双指针 -- 采用哨兵位头节点

🥝 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

根据题目要求，我们需要将链表中每 k 个节点翻转。我们先统计链表中的节点数，然后每 k 个节点作为一组，在这一组中进行链表翻转，翻转后我们利用一个节点 p0 将已经翻转的节点和接下来将要翻转的节点沟通起来。

🍍 案例图解

链表：【1，2，3，4，5】

创建哨兵位头节点和双指针，开始遍历整个链表，并统计链表的节点个数 count = 5

在外循环1 中，我们可以根据反转链表中讲过的三指针法，先将第一组的链表翻转，接着更新指针 p0 ,指向第二组链表的头节点，同理可以得到 外循环 2 的结果

复杂度分析：

时间复杂度：O ( n )，n 为链表的节点个数

空间复杂度：O ( 1 )

代码：

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) 
    {
        // 反转链表（三指针） + 哨兵位

        // 创建一个哨兵位 初始化为 -1，连接到 head 上
        ListNode* pre_head = new ListNode(-1,head);
        ListNode* p0  = pre_head;  // 用于连接反转后的链表

        // 统计链表有多少个节点
        int count = 0;
        ListNode* cur = head;
        while(cur)
        {
            cur = cur->next;
            count++;
        }

        // 开始进行分组反转  --     三指针法
        ListNode* pre = nullptr;
        cur = head;
        for(int n = count ; n>=k ; n = n-k)
        {
            // 反转局部链表,反转 k 个节点
            for(int i = 0; i < k ; i++)
            {
                ListNode* nextnode = cur->next;
                cur->next = pre;
                pre = cur;
                cur = nextnode;
            }
            // 将反转的节点 和 要反转的的节点沟通起来
            ListNode* next = p0->next;
            p0->next->next = cur;
            p0->next = pre;
            p0 = next;  
        }
        // 返回哨兵位的 下一个节点
        return pre_head->next;
    }
};