LC 92. 反转链表 II

链表区间反转
本文介绍了一种链表区间反转的方法,提供了两种实现思路:一种是通过数组记录节点值再进行交换;另一种是直接通过节点指针操作进行反转。每种方法都附带了详细的Java代码实现。

题目描述

给你单链表的头节点 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 。

在这里插入图片描述

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

做链表题目的关键是 画图、画图、画图!

解决链表翻转类问题的思路:需要3个pointer辅助

1.数组记录并交换存储的值
Java 代码
/**
 * 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 {

    ListNode[] list = new ListNode [505];
    int idx = 1;

    public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
        ListNode h = head;
        int mid = (left + right) / 2;
        if ((left + right) % 2 == 0) {
            for (int i = 1; i <= right; i ++ , h = h.next) {
                if (i >= left && i < mid) {
                    list[idx ++ ] = h;
                }
                else if (i > mid) {
                    int x = idx - (i - mid);
                    int temp = list[x].val;
                    list[x].val = h.val;
                    h.val = temp;
                }
            }
        } else {
            for (int i = 1; i <= right; i ++ , h = h.next) {
                if (i >= left && i <= mid) {
                    list[idx ++ ] = h;
                }
                else if (i > mid) {
                    int x = idx - (i - mid);
                    int temp = list[x].val;
                    list[x].val = h.val;
                    h.val = temp;
                }
            }
        }
        return head;
    }
}

2.节点指针反向操作
Java 代码
/**
 * 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) {
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;

        ListNode a = dummy;
        for (int i = 0; i < left - 1; i ++ ) a = a.next; // left的前一个节点

        ListNode b = a.next; // left
        ListNode c = b.next;

        for (int i = 0; i < right - left; i ++ ) {
            ListNode t = c.next;

            c.next = b;
            b = c;
            c = t;
        }

        a.next.next = c;
        a.next = b;

        return dummy.next;

    }
}
使用c++已知两个递增有序的学生成绩单单链表(代表集合A、B),其中: (1)集合A数据元素:30,50,85,96(数据类型为整型,代表学生成绩,元素按递增顺序排列);​(2)集合B数据元素:25,67,85,90,96,97,98(同类型、同递增排列规则)。 要求基于单链表链式存储结构,实现两个集合的并集运算,生成新的递增有序单链表(代表集合C=A∪B),且集合C数据元素需保持递增排列,最终结果为:25,30,50,67,85,85,90,96,96,97,98。 基础要求(必做): (1)存储结构约束:单链表; (2)单链表创建:从“前插法”或“后插法”中任选一种作为创建方式;创建过程中需确保输入数据按“递增顺序”存入链表; (3)数据重复性允许:并集结果链表C中允许存在重复数据(如A与B中的85、96均需保留) (4)空间复杂度约束:利用原表(A、B)的节点存储空间完成合并,不允许额外动态分配新节点,即空间复杂度为O(1); (5)有序性:保证“输入A、B为递增有序→输出C仍为递增有序”,禁止合并后再通过排序算法调整顺; (6)统计功能实现:基于合并后的链表C,实现遍历统计功能,准确统计并输出“成绩≥90分的学生人数” 附加题:(选做) (1)去重功能实现:在基础要求的并集逻辑上,增加“数据去重”约束,即合并后的链表C中不允许存在重复数据,最终结果调整为:25,30,50,67,85,90,96,97,98。 (2)逆序输出实现:将“输出递增有序”改为“输出非递增有序”,即合并后的链表C需按“从大到小”顺序排列(最终结果:98,97,96,96,90,85,85,67,50,30,25);仍需满足“利用原表存储空间”“空间复杂度O(1)”的约束,可通过“合并时按逆序接入”或“合并后对链表进行逆序操作”实现。 (一)单链表的存储结构定义 typedefstructLNode{ ......... }LNode,*LinkList;//LinkList为指向结构体LNode的指针类型 (二)单链表基本操作 1.链表初始化 功能:创建一个空的单链表(带头节点) Status InitList_L(LinkList& L) { //算法2.6 单链表的初始化 .........} 2.判断链表是否为空 功能:若链表为空返回OK,否则返回ERROR Status ListEmpty(LinkList L)//判断表是否为空 {//若L为空表,则返回1,否则返回0 ......... } 3.销毁链表 功能:释放链表所有节点(包括头节点)的内存 Status DestroyList_L(LinkList &L) { ......... } 4. 清空链表 功能:保留头节点,释放所有数据节点 Status ClearList(LinkList & L) { .........} 5.前插法创建单链表 功能:逆序插入数据(输入顺序与存储顺序相反) 参数:L-链表头指针,n-数据元素个数*/ void CreateList_H(LinkList& L, int n) { .........} 6.后插法创建单链表 功能:顺序插入数据(输入顺序与存储顺序相同) 参数:L-链表头指针,n-数据元素个数*/ void CreateList_R(LinkList& L, int n) { .........} 7.链表合并利用原表空间,空间复杂度O(1),保留重复数据 功能:将两个递增有序链表合并为一个递增有序链表 参数:LA-第一个链表,LB-第二个链表LC-合并后的链表*/ void MergeList_L(LinkList &LA, LinkList &LB, LinkList &LC) //算法2.17 链式有序表的合并 { .........} 8.链表遍历 功能:输出链表中所有数据元素 void ListTraverse_L (LinkList &L) { .........} 9. 统计成绩≥90分的学生人数 功能:遍历链表,统计分数大于等于90的节点数量 int CountScoreAbove90(LinkList L) { .........}
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