算法与数据结构：K 个一组翻转链表，让链表焕然一新！

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2023-11-24 04:51:38

K 个一组翻转链表：让链表焕然一新！

数据结构和算法是计算机科学的基础，也是程序员必备的技能。在实际应用中，我们经常会遇到各种各样的数据结构，其中链表是一种非常常见的线性数据结构。

链表的特点是：每个元素都包含数据和指向下一个元素的指针。这种结构使得链表非常适合存储和处理有序的数据，比如字符串、数组等。

在链表的操作中，翻转链表是一个非常经典的问题。翻转链表是指将链表中元素的顺序颠倒过来。这在某些情况下非常有用，比如当我们需要从链表的尾部开始处理数据时。

K 个一组翻转链表是翻转链表的一个变体，它要求我们将链表中的元素分成 K 个一组，然后翻转每一组的元素。这在某些情况下也非常有用，比如当我们需要对链表进行分组处理时。

LeetCode：原题地址

[题目要求]**

给你一个链表，每 k 个节点一组进行翻转。如果最后不够 k 个节点，则不翻转该部分节点。

你可以使用一趟扫描完成翻转吗？

示例：

给定：1->2->3->4->5

当 k = 2 时，返回：2->1->4->3->5

当 k = 3 时，返回：3->2->1->4->5

算法思路：

1. 定义三个指针：pre、cur 和 next。pre 指向当前组的最后一个元素，cur 指向当前元素，next 指向下一个元素。

2. 将 pre 指向空，将 cur 指向链表头。

3. 进入循环，每次循环翻转一组元素。

4. 在循环中，将 cur 指向下一组的第一个元素，然后将 next 指向 cur 指向的元素。

5. 将 cur 指向 pre 指向的元素，然后将 pre 指向 cur 指向的元素。

6. 将 next 指向 cur 指向的元素，然后将 cur 指向 next 指向的元素。

7. 重复步骤 4~6，直到 cur 指向空。

8. 返回 pre 指向的元素。

时间复杂度：

O(n)，其中 n 是链表的长度。

空间复杂度：

O(1)，因为我们只需要使用三个指针。

代码实现：

class Solution:
    def reverseKGroup(self, head: ListNode, k: int) -> ListNode:
        pre = None
        cur = head

        while True:
            next = cur.next

            # 将 cur 指向下一组的第一个元素
            for i in range(1, k):
                if next is None:
                    return head
                next = next.next

            # 翻转一组元素
            for i in range(k):
                temp = cur.next
                cur.next = pre
                pre = cur
                cur = temp

            # 将 pre 指向 cur 指向的元素
            pre = cur

            # 将 cur 指向 next 指向的元素
            cur = next

            # 如果 cur 指向空，则说明已经翻转完了所有元素
            if cur is None:
                return head