LeetCode 25. K 个一组翻转链表(python,Java,递归)

1 题目

给你一个链表，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回翻转后的链表。

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。

示例：

给你这个链表：1->2->3->4->5

当 k = 2 时，应当返回: 2->1->4->3->5

当 k = 3 时，应当返回: 3->2->1->4->5

说明：

你的算法只能使用常数的额外空间。
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。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/reverse-nodes-in-k-group
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2 代码实现

Java版本：

思路：
先对 k 个元素进行翻转；得到翻转后的 head, tail; 然后，第二翻转也有 head, tail ; 第一次的tail指向第二次的head。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public int checkK(ListNode head, int k){
        int count = 0;
        while(head != null){
            count += 1;
            head = head.next;
        }
        return count;
    }

	public static ListNode reverse(ListNode head,int k) {
		if (head == null) return head;
        if (k == 1) return head;
		ListNode pre = head;
		ListNode cur = head.next;
		pre.next = null;
		ListNode tmp = null;

		while(k>1) {
			tmp = cur.next;
			cur.next = pre;
			pre = cur;
			cur = tmp;
            k -= 1;
		}
		// 这里是关键，把第一次的翻转后的tail（即原来的head）指向下一次的未翻转前的head。
        head.next = cur;
		return pre;
	}

    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
        if(head == null) return head;
        if(head.next == null){
            return head;
        }
        ListNode newHead = new ListNode(0);
        ListNode tail = new ListNode(0);
        ListNode lastTail = new ListNode(0);
        boolean first = true;

        int N = checkK(head,k);

        while(N>=k){
            tail = head;
            head = reverse(head,k);
            if(first){
                lastTail = tail;
                newHead = head;
                first = false;
            }
            else{
            	// 上一次的 tail 指向该次翻转后的head。
                lastTail.next = head;
                lastTail = tail;
            }
            head = tail.next;
            N -= k;
        }
        return newHead;
    }
}

python版本：

如果知道 k 个一组的链表翻转结果 head,tail,就容易完成递归；tail.next 为下一组k个链表的表头。

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def helper(self, head, N, k):
        if (N < k) or (head == None):
            return head,None

        dummy = ListNode(-1)
        dummy.next = head
        for _ in range(k-1):
            next = head.next
            head.next = next.next
            next.next = dummy.next
            dummy.next = next
        tail = head
        head = dummy.next

        _head, _tail = self.helper(tail.next, N-k, k)
        tail.next = _head
        return head,tail

    def reverseKGroup(self, head: ListNode, k: int) -> ListNode:
        cnt = 0
        t = head
        while t != None:
            cnt += 1
            t = t.next
        h, t = self.helper(head, cnt, k)
        return h

两种方法思路都一样，只是在实现 k 个一组链表翻转的迭代实现不太同，python版本的迭代公式更简洁。