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链表内指定区间反转

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链表内指定区间反转

问题描述

LeetCode 92. 反转链表 II

给你单链表的头指针 head 和两个整数 left 和 right ,其中 left <= right 。请你反转从位置 left 到位置 right 的链表节点,返回反转后的链表 。

示例:

输入:head = [1,2,3,4,5], left = 2,right = 4

输出:[1,4,3,2,5]

image-20211018142015182

分析问题

对于链表相关的题目,我们一定要先想清楚思路,搞懂指针移动的先后顺序。

对于这道题,我们可以采用头插法来求解。在链表反转的区间内,当我们每次遍历到一个节点时,就让该节点插入到反转部分的起始位置。如下图所示:

image-20211018163646294

具体来说,我们定义三个指针pre、cur、next变量。

  1. 我们首先将pre移动到第一个要反转的节点的前面,即pre->next=left
  2. 然后将指针cur移动到第一个要反转的节点位置上,即cur=left,
  3. 然后将 cur->next 赋值给变量next。
  4. 将cur的下一个节点指向next的下一个节点,即cur->next=next->next
  5. 然后将next的下一个节点指向pre的下一个节点,即next->next=pre->next
  6. 然后将next插入到链表头部,即pre->next=next。
  7. 然后循环往复执行3、4、5、6,直到反转完链表区间内的节点。

image-20211018171219172

下面我们来看一下代码如何实现。

class Solution:
    def reverseBetween(self, head, left, right):
        #设置哨兵节点,对于链表相关的问题,我们通过设置哨兵节点
        #可以省去边界条件的判断
        dummynode = ListNode(-1)
        #哨兵节点指向链表头
        dummynode.next = head
        pre = dummynode
        #遍历,使得pre指向链表反转部分
        #的第一个结点left
        for _ in range(left - 1):
            pre = pre.next
        #cur指向链表反转部分的第一个节点
        cur = pre.next
        for _ in range(right - left):
            next = cur.next
            cur.next = next.next
            next.next = pre.next
            pre.next = next
        return dummynode.next

该算法的时间复杂度是O(N),其中 N 是链表总节点数。最多只遍历了链表一次,就完成了反转。空间复杂度是O(1),只用到了常数个变量。

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06-27 12:54
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