揭开旋转链表的奥秘：以LeetCode 61号问题为例

2023-12-14 09:15:20

旋转链表的艺术

理解旋转链表

踏入编程领域的 LeetCode 61 号问题，我们首先要领悟旋转链表的奥秘。旋转链表的精髓在于将链表中的每个节点向右移动一定步长，形成一个全新的链表。为了破解这一难题，我们必须深入理解链表的数据结构及其基本操作，并运用算法思维架构出严谨的解决方案。

破解旋转链表的策略

想要旋转链表，我们需要一个万无一失的策略。以下步骤将指引我们完成这一任务：

计算链表长度： 首先，我们要确定链表的长度，以便精准计算每个节点的移动距离。我们可以遍历链表，逐个计数节点数量。
确定旋转步长： 基于链表长度和给定的步长 k，我们可以计算出每个节点需要移动的距离。如果 k 超过链表长度，我们需要对 k 取余，确保移动距离不超出链表范围。
断开链表： 确定旋转步长后，我们需要在适当位置断开链表，以便将后面的部分移动到链表前端。
移动链表： 将断开的链表部分移动到链表前端，然后重新连接链表。
返回新链表： 最后，我们将返回旋转后的新链表作为结果。

代码实现

有了策略，我们就可以将其转化为代码。以下是用 Python 语言实现的旋转链表算法：

def rotate_list(head, k):
  """
  Rotates a linked list by k positions to the right.

  Args:
    head: The head node of the linked list.
    k: The number of positions to rotate the list to the right.

  Returns:
    The head node of the rotated linked list.
  """

  # Determine the length of the linked list.
  length = 0
  current_node = head
  while current_node:
    length += 1
    current_node = current_node.next

  # Calculate the rotation distance.
  k %= length

  # If k is 0, there is no need to rotate the list.
  if k == 0:
    return head

  # Find the node where the list should be broken.
  break_node = head
  for _ in range(length - k - 1):
    break_node = break_node.next

  # Break the linked list.
  rotated_head = break_node.next
  break_node.next = None

  # Move the linked list.
  current_node = rotated_head
  while current_node.next:
    current_node = current_node.next
  current_node.next = head

  # Return the new linked list.
  return rotated_head