leetcode原题链接：K个一组翻转链表

题目描述

       给你链表的头节点 head ，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回修改后的链表。

k 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。如果节点总数不是 k 的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际进行节点交换。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[2,1,4,3,5]

示例 2：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 3
输出：[3,2,1,4,5]

提示：

• 链表中的节点数目为 n
• 1 <= k <= n <= 5000
• 0 <= Node.val <= 1000

 解题方法：细节决定成败。其实链表的题没有难想到的题，注意还是体现在细节上，通常反转链表最容易造成的问题是链表反转的顺序不对造成链表断链。本题解题主要思路如下：

第1步: 确定待反转区间。假设本次待反转区间为为[p_khead, p_ktail], pre保存p_khead的前一个节点；

第2步：对反转区间做反转。反转[p_khead, p_ktail]，用p_k_next保存p_ktail的下一个节点，这样有pre和p_k_next就可以保证[p_khead, p_ktail]翻转后能正常连接上。这里要特别注意循环的终止条件是while(pre != p_ktail)，原因可以看下代码备注。

第3步：对反转后的区间进行连接，防止断链路。

第4步：更新pre, p1和p2的位置

C++代码

#include <iostream>
#include <memory> // std::shared_ptr
#include <utility> // std::pair
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        if (!head) {
            return nullptr;
        }
        std::shared_ptr<ListNode> dummy_node(new ListNode(0));
        if (!dummy_node) {
            return nullptr;
        }
        dummy_node->next = head;
        ListNode *pre = dummy_node.get();//保留反转区间的前一个位置
        if (!pre) {
            return nullptr;
        }
        //构建长度为k的区间[p1, p2], pre->p1->p2
        ListNode *p_ktail = pre->next; 
        ListNode *p_khead = p_ktail;
        while (p_ktail) {
            //第1步: 确定反转区间
            for (int i = 0; i < k - 1; i++) { //[p1, p2]，p2向前走k-1
                if (!p_ktail) {
                    return dummy_node->next;
                }
                p_ktail =p_ktail->next;
            }
            // 第2步：对反转区间做反转
            if (!p_ktail) {
                return dummy_node->next;
            }
            auto p_k_next = p_ktail->next; //保存翻转前的反转tail的下一个节点
            const auto& res_pair = reverse_sec(p_khead, p_ktail); //返回翻转后的{新头,新尾} 
            // 第3步：对反转后的区间进行连接，防止断链路
            auto new_khead = res_pair.first; 
            auto new_ktail = res_pair.second;
            if (!new_ktail) {
                return dummy_node->next;
            }
            pre->next = new_khead;
            new_ktail->next = p_k_next;
            // 第4步：更新pre, p1和p2的位置
            pre = new_ktail;
            p_khead = pre->next;
            p_ktail = p_khead;
        }
        return dummy_node->next;
    }

    std::pair<ListNode*, ListNode*> reverse_sec(ListNode*phead, ListNode* ptail) {
        ListNode* pre = nullptr;
        ListNode* p = phead;
        //while (p && p != ptail->next) {
        // 特别注意：
        // 这里容易错写成while(p != tail->next)，显然是错误的.
        // 原因是tail对应的元素翻转后，tail->next不再指向原来的next，而是指向翻转后的next
        // 除非提前将tail->next在循环外保存，例如：
        // Node* tail_next = tail->next;
        while (pre != ptail) { // 这里容易错写成p != tail->next******本题代码核心，多想想原因
            ListNode* next = p->next;
            p->next = pre;
            pre = p;//更新后继指针
            p = next;//更新前驱指针
        }
        return {ptail, phead};
    }
};