巧用技巧反转链表 II，算法解题的新思路

LeetCode第92题：反转链表 II 的巧妙解法

简介

对于程序员来说，在算法学习之旅中，LeetCode题目可谓是必经之路。其中，LeetCode第92题“反转链表 II”是一道中等难度题目，但它蕴藏着许多巧妙的解题思路和技巧。今天，我们将深入探讨这道题目的解法，并从中学习一些算法题的解题技巧。

理解题目

反转链表 II

给定一个链表的头结点 head，以及两个整数 m 和 n，反转从位置 m 到位置 n 的链表。请使用一趟扫描完成反转。

示例：

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

解题思路

乍看之下，“反转链表 II”题目似乎有些复杂，但我们可以通过一些巧妙的技巧来简化问题。

使用双指针

双指针法是一种常见的链表解题技巧，它可以让我们在链表中快速移动并进行操作。对于本题，我们可以使用两个指针：

• prev：指向待反转子链表的前一个节点
• curr：指向待反转子链表的当前节点

反转子链表

有了双指针后，我们就可以开始反转子链表了。具体步骤如下：

1. 将 curr 指针指向待反转子链表的第一个节点
2. 循环遍历待反转子链表，将每个节点的 next 指针指向 prev 指针，并更新 prev 和 curr 指针的位置
3. 将 prev 指针指向待反转子链表的最后一个节点

连接反转后的子链表

反转子链表后，我们需要将反转后的子链表连接到原链表中。具体步骤如下：

1. 将 prev 指针指向待反转子链表的前一个节点
2. 将 curr 指针指向待反转子链表的最后一个节点
3. 将 prev 指针的 next 指针指向 curr 指针
4. 将 curr 指针的 next 指针指向待反转子链表的下一个节点

代码实现

def reverseBetween(head, m, n):
    # 初始化双指针
    prev = None
    curr = head

    # 移动指针到待反转子链表的第一个节点
    for i in range(1, m):
        prev = curr
        curr = curr.next

    # 反转子链表
    for i in range(n - m):
        next_node = curr.next
        curr.next = prev
        prev = curr
        curr = next_node

    # 连接反转后的子链表
    if prev:
        prev.next = curr
    else:
        head = curr

    return head

总结

通过解决 LeetCode 第 92 题“反转链表 II”，我们学习了双指针法和反转链表的巧妙解法，并从中掌握了一些算法题的解题思路和技巧。这些技巧不仅可以帮助你解决更多算法题，还能提升你的编码思维和编码能力。

常见问题解答

1. 为什么使用双指针法？

   双指针法可以让我们在链表中快速移动和操作，避免了多次遍历链表的低效率。

2. 如何处理边界情况，如 m 或 n 等于 1 或链表长度？

   对于边界情况，我们可以通过一些条件判断来进行特殊处理，确保算法的正确性和鲁棒性。

3. 除了双指针法，还有哪些反转链表的方法？

   除了双指针法，还可以使用递归或迭代的方法来反转链表。

4. 反转链表的复杂度是多少？

   反转链表的复杂度为 O(n)，其中 n 为链表的长度。

5. “反转链表 II”题目中，为什么要使用一趟扫描？

   使用一趟扫描是为了降低算法的复杂度，提高算法的效率。