从反转链表 到 K 个一组翻转链表

206. 反转链表

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例：

思考：
这张图给我一个误解是反转之后链表的存储顺序也要翻转，事实上可以理解为只反转指针就可以了，所以只需要一次遍历就可以完成，而不是需要使用双指针法两个指针分别往前移动然后交换位置。
一次遍历的时候需要注意存储prev指针，指向遍历的前一个节点，这样才能把当前节点的next指向它(prev)。
代码 如下：

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode* prev = nullptr;
        ListNode* curr = head;
        while (curr) {
            ListNode* next = curr->next;
            curr->next = prev;
            prev = curr;
            curr = next;
        }
        return prev;
    }
};

进一步思考，prev指针也是起了一个双指针中尾指针的作用，开始时设置为nullptr是链表尾节点的next为nullptr，然后遍历curr，操作的过程我们可以想象为将curr移动到尾部，然后更新prev为curr。
所以节点1和5的next都指向nullptr。

25. K 个一组翻转链表

给你链表的头节点 head ，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回修改后的链表。 k
是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。如果节点总数不是 k 的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。需要实际进行节点交换。

示例：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[2,1,4,3,5]
思考：
这个题目有两层遍历，第一层以k为步长遍历，类似反转链表，也需要存储pre，表示子链表的前驱节点，第二层是反转子链表。
这里的翻转子链表要注意的的prev初始化为tail->next，这样翻转完成后子链表尾节点的next与链表有一个正确的连接（如图中黄线所示）。

class Solution {
public:
    // 翻转一个子链表，并且返回新的头与尾
    pair<ListNode*, ListNode*> myReverse(ListNode* head, ListNode* tail) {
        ListNode* prev = tail->next;
        ListNode* p = head;
        while (prev != tail) {
            ListNode* nex = p->next;
            p->next = prev;
            prev = p;
            p = nex;
        }
        return {tail, head};
    }

    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode* hair = new ListNode(0); // 用于得到头节点head
        hair->next = head;
        ListNode* pre = hair; // 需要进行反转的子链表的head的前一个节点

        while (head) {
            ListNode* tail = pre;
            // 查看剩余部分长度是否大于等于 k
            for (int i = 0; i < k; ++i) {
                tail = tail->next;
                if (!tail) {
                    return hair->next;
                }
            }
            ListNode* nex = tail->next;
            // 这里是 C++17 的写法，也可以写成
            // pair<ListNode*, ListNode*> result = myReverse(head, tail);
            // head = result.first;
            // tail = result.second;
            tie(head, tail) = myReverse(head, tail);
            // 把子链表重新接回原链表
            pre->next = head; // 把子链表反转后的head与链表连接
            tail->next = nex; // 这一步实际上重复了，tail->next已经是nex了
            pre = tail;       // pre
            head = tail->next;//更新head，继续反转
        }

        return hair->next;
    }
};