算法通关村第二关 —— k个一组反转（黄金挑战）

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算法通关村第二关 —— k个一组反转（黄金挑战）

题目介绍 

方法一 头插法

方法二 穿针引线法

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算法通关村第二关 —— k个一组反转（黄金挑战）

题目介绍 

这可以说是链表中最难的一个问题了，搞清楚了证明我们的链表即将大成。这个题目是这样的，给你一个链表，每个结点一组进行翻转，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长度。如果节点总数不是k的整数倍，那么将最后剩余的结点保持原有顺序。其实就是将链表分组，然后再分别进行翻转，思路不困难，难在具体的实现，下面我们学习两种方法。

方法一 头插法

如果前面的虚拟节点理解了，头插法是十分好理解的一个方法。主要思路还是将其分成已经反转、正在反转和未反转三部分。具体做法为我们先遍历一边链表，统计链表长度len，计算总共分成几组 n = len.k， 然后再分别对其机型反转就可以了，下面是反转结点5时的流程图：

具体实现代码如下：

public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
    ListNode dummy = new ListNode(0);
    dummy.next = head;
    ListNode cur =head;
    int len = 0;
    // 计算链表长度
    while(cur != null){
        cur = cur.next;
        len++;
    }
    // 计算反转组数
    int n =len/k;
    ListNode pre = dummy;
    cur = head;

    // 通过双层循环反转每一组的链表
    for(int i = 0; i< n; i++){
        for (int j =0; j<k-1; j++){
            ListNode next = cur.next;
            cur.next = cur.next.next;
            next.next = pre.next;
            pre.next = next;
        }
        // 调整指针准备下一组的反转
        pre = cur;
        cur = pre.next;
    }
    return dummy.next;
}

方法二 穿针引线法

这种思路其实与上面差不多，还是一样分成已经反转、正在反转和未反转三个部分，同时为了好处理头结点，我们新建一个虚拟头结点dummy来指向链表头接待你。之后我们直接遍历，根据是否有k个一组找到四个关键位置, 分别为变量pre，指向正在反转的表头，start为正在反转的表头，end为正在反转的表尾，next正在反转的表尾的后继，如下：

接着就可以对上图中蓝色部分进行反转了，反转前先令 end.next = null, 让蓝色部分独立出来，接着就可以对蓝色部分完成反转了，结构如下图所示：

反转完成之后，我们要将裁下来的蓝色部分缝合到原始链表上，即调整指针指向，如下图：

最后调整变量的位置，为下一次反转做准备。调整到和前面4个变量位置一致便行，知道不满足k个一组则可结束，如下图所示:

了解了其原理和流程后，我们来实现它的代码：

class Solution {
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
       ListNode dummy = new ListNode(0);
       dummy.next = head;

       ListNode pre = dummy;
       ListNode end = dummy;

       while(end.next != null){
           // 找到要处理的区间的末尾
           for(int i=0; i<k && end != null; i++){
               end = end.next;
           }
           if(end == null){
               break;
           }
           // 将要处理的区间裁剪下来
           ListNode start = pre.next;
           ListNode next = end.next;
           end.next = null;
           // 执行反转
           pre.next = reverse(start);
           // 将反转后的链表与后面的链表连接起来
           start.next = next;
           // 调整指针，为下一个区间做准备
           pre = start;
           end = pre;
       }
       return dummy.next;
    }

    // 链表反转
    private ListNode reverse(ListNode head){
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
        while(cur!= null){
            ListNode next = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = next;
        }
        return pre;
    }
}