算法通关村第二关——指定区间反转

题目 LeetCode 92

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 。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
        
    }
}

示例 1：

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

示例 2：

输入：head = [5], left = 1, right = 1 输出：[5]

提示：

• 链表中节点数目为 n
• 1 <= n <= 500
• -500 <= Node.val <= 500
• 1 <= left <= right <= n

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分析

头插法

方法一的缺点是: 如果 left 和 right 的区域很大，恰好是链表的头节点和尾节点时，找到left 和 right 需

要遍历一次，反转它们之间的链表还需要遍历一次，虽然总的时间复杂度为 O(N)，但遍历了链表 2次，可

不可以只遍历一次呢? 答案是可以的。我们依然画图进行说明，我们仍然以头插法的序列为例进行说明。

可以参考我画的，你也可以自己动手画画：

1-6中，反转3-5区间的数字

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穿针引线法

我们可以这么做: 先确定好需要反转的部分，也就是下图的 eft 到 right 之间，然后再将三段链表拼接起

来。这种方式类似裁缝一样，找准位置减下来，再缝回去。这样问题就变成了如何标记下图四个位置，以

及如何反转left到right之间的链表。

可以参考我画的，你也可以自己动手画画：

1-6中，反转2-5区间的数字

代码

头插法

class Solution {
    public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
        ListNode dummyNode = new ListNode(0);
        dummyNode.next = head;
        ListNode prev = dummyNode;
        for (int i = 0; i < left - 1; i++){
            prev = prev.next;
        }

        ListNode curr = prev.next;
        ListNode next;
        for (int i = 0; i < right - left; i++){
            next = curr.next;
            curr.next = next.next;
            next.next = prev.next;
            prev.next = next;
        }
        return dummyNode.next;
    }
}

穿针引线法

class Solution {
    public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
        //使用虚拟节点，避免复杂分类讨论
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;
        ListNode pre = dummy;
        //for循环，让虚拟节点走到left节点的前一个
        for (int i = 0; i < left - 1; i++){
            pre = pre.next;
        }
        //从pre再走到right - left + 1步，来到right结点
        ListNode rightNode = pre;
        for (int i = 0; i < right - left + 1; i++){
            rightNode = rightNode.next;
        }
        //切出一个子链表
        ListNode leftNode = pre.next;
        ListNode succ = rightNode.next;
        rightNode.next = null;

        //反转链表子区间
        reverse(leftNode);
        //接回原来的链表
        pre.next = rightNode;
        leftNode.next = succ;
        return dummy.next;
    }

    private void reverse(ListNode head){
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null){
            ListNode next = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = next;
        }
    }
}