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文章目录
- 前言
- 一、编程题： 61. 旋转链表（快慢指针+闭合为环）
- 1.题目描述
- 2.示例1：
- 3.示例2：
- 4.提示：
- 二、解题思路
- 1. 方法1（快慢指针）
- 思路：
- 复杂度分析：
- 算法图解
- 2. 方法二：闭合为环
- 思路：
- 复杂度分析：
- 算法图解
- 三、代码实现
- 总结
前言
大家好，又见面了，我是夜阑的狗，本文是专栏【LeetCode题解】专栏的第20篇文章，主要讲解的是LeetCode 61. 旋转链表（快慢指针+闭合为环））。
专栏地址：【LeetCode题解（持续更新中）】， 此专栏是我是夜阑的狗对LeetCode问题的讲解，希望能够加深自己的印象，以及帮助到其他的小伙伴😉😉。
如果文章有什么需要改进的地方还请大佬不吝赐教👏👏。
一、编程题： 61. 旋转链表（快慢指针+闭合为环）
1.题目描述
给你一个链表的头节点 head ，旋转链表，将链表每个节点向右移动 k 个位置。LeetCode题目链接。
2.示例1：
输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[4,5,1,2,3]
3.示例2：
输入：head = [0,1,2], k = 4
输出：[2,0,1]
4.提示：
- 链表中节点的数目在范围 [0, 500] 内
- -100 <= Node.val <= 100
- 0 <= k <= 2 * 109
二、解题思路
1. 方法1（快慢指针）
这里使用快慢指针跟滑动窗口的思路是一样的，都是先找到倒数k+1个节点，然后在一起移动；
思路：
- Step 1.创建快慢指针，遍历链表找到快指针位置（倒数第k+1个节点的）；
- Step 2.同时移动快慢指针直到快指针
fast == null为止，此时慢指针指向新链表的尾节点（这里还要一个指针来记录快指针的前驱节点，这个要看移动情况来定用不用）； - Step 3.对原链表进行拆分并返回新链表头节点即可；
看不懂解释的话，直接看算法图解比较容易理解点
复杂度分析：
时间复杂度：O(n)。
空间复杂度：O(1)。
算法图解
找到快指针之后就同时移动快慢指针，红色部分代表着快指针，只有fast==null时才要记录其前驱节点fast_prev，为了后续链表拼接操作；（注：本人不会做成流程动画，希望会的朋友可以私信我指点一二，说个软件名字也可以，谢谢 🤩 🤩 🤩）
2. 方法二：闭合为环
假设链表的长度为n，可以发现这么规律，当向右移动次数k ≥ n时，只要移动k mod n次即可。而且每次n（或者n的倍数）次移动都是链表的原状态，所以推导出新链表的头节点位置为原链表的第n - (k mod n)个节点(从0开始计数)；
思路：
- Step 1.首先将链表够成环，遍历链表找到链表的尾节点，并计算出链表的长度
list_length，然后将其与头节点相连（这里有个坑点，就是找链表尾节点的时候，循环终止条件是last.next != null，这里的计算出来的链表长度都要+1）； - Step 2.由公式
n-(k%n)可计算出新链表头节点在原链表的位置，根据该位置可以找到其前驱节点（也就是新链表的尾节点），当k为n的倍数时则不进行处理； - Step 3.找到新链表的尾节点之后，对链表进行拆环并返回新链表头节点即可；
看不懂解释的话，直接看算法图解比较容易理解点
复杂度分析：
时间复杂度：O(n)，最坏情况下，我们需要遍历该链表两次。
空间复杂度：O(1)。我们只需要常数的空间存储若干变量。
算法图解
红色部分代表当前遍历的节点，注意这里Kth的位置是从0开始的，Kth=3对应的位置4;（注：本人不会做成流程动画，希望会的朋友可以私信我指点一二，说个软件名字也可以，谢谢）
三、代码实现
每个代码块都写了注释，方便理解，代码还可以改进；
方法一：快慢指针
class Solution {
public ListNode rotateRight(ListNode head, int k) {
// 预处理阶段
if(head == null || head.next == null || k == 0) return head;
ListNode temp = new ListNode(0, head);
// 创建快慢指针
ListNode fast = head, slow = temp, fast_prev = head;
int listlength = 0; // 链表长度
// 找到快指针的位置， 新链表的尾节点
for(int i = 0; i < k; i++){
// 链表遍历结束时，k值还没有结束
if(fast == null){
fast = head.next;
int templ = (k-1)%listlength;
// System.out.println("templ = " + templ);
for(int j = 0; j < templ; j++){
fast = fast.next;
}
// 找到快指针结束循环
break;
}
fast = fast.next;
listlength++;
}
if(fast == null) return head;
// System.out.println("fast.val = " + fast.val);
// 同时移动快慢指针
while(fast != null){
if(fast.next == null) fast_prev = fast;
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}
// System.out.println("slow.val = " + slow.val);
fast_prev.next = head;
head = slow.next;
slow.next = null;
return head;
}
}
提交结果：
方法二：闭合为环
class Solution {
public ListNode rotateRight(ListNode head, int k) {
// 预处理阶段
if(k == 0 || head == null || head.next == null){
return head;
}
int list_length = 1, Kth = 0;
ListNode last = head, first;
// 找到链表尾节点，并计算链表长度
while(last.next != null){
list_length++;
last = last.next;
}
// (n-1)-(k%n)
Kth = list_length - (k % list_length);
if(Kth == list_length) return head;
// 构建环
last.next = head;
// 根据公式计算出新链表的头节点位置并拆解环
while(Kth-- > 0) last = last.next;
first = last.next;
last.next = null;
return first;
}
}
提交结果：
总结
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