翻转链表

题目：给出一个链表和一个整数k，比如链表1→2→3→4→5→6，k=2，则翻转后2→1→4→3→6→5，若k=3,翻转后3→2→1→6→5→4，若k=4，翻转后4→3→2→1→5→6，用程序实现。

思路：先遍历链表，将其按每组k个元素划分。然后在每组中实现翻转后进行重新连接。代码如下：

// reverelistbyk.cpp
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
using namespace std;

typedef struct Node{
	int value;
	Node *next;
}LinkList;

void PrintList(Node* head)
{
	Node *cur = head;
	while(NULL != cur)
	{
		cout << cur->value << "  ";
		cur = cur->next;
	}
	cout << endl;
	return;
}

void Reverse(Node *begin, Node *end)
{
	
	if(begin == NULL || end == NULL)
		return;
	Node* ReverseEndNext = end->next;
	Node* pNode = begin;
	Node* pNext = NULL;
	Node* pPrev = NULL;
	
	while(pNode != ReverseEndNext)
	{
	    pNext = pNode->next;
		pNode->next = pPrev;
		
		pPrev = pNode;
		pNode = pNext;

	}	
}

Node* ReverseListByK(Node* Head, int k)
{
	if(NULL == Head || k <= 0)
		return NULL;
	else if(k == 1)
		return Head;
		
	
	Node* begin = Head;
	Node* end = begin;
	Node* ReverseEnd = NULL;
	Node* ReverseBegin = NULL;

	while(begin != NULL)
	{
		for(int i = 1; i < k; i++)
		{
			end = end->next;
			if(NULL == end)
				break;
		}
		if(NULL == end)
			return Head;
			
		ReverseEnd = end->next;
		
		Reverse(begin, end);
		
		begin->next = ReverseEnd;
		
		if(ReverseBegin == NULL)
		{
			ReverseBegin = begin;
			Head = end;
		}
		else
		{
			ReverseBegin->next = end;
			ReverseBegin = begin;
		}
		begin->next = ReverseEnd;
		begin = ReverseEnd;
		end = begin;
	}
	return Head;
}

Node* CreateList(int *a, int len)
{
	Node* head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
	Node* tail = (Node*)malloc(sizeof(Node));
	head->value = a[0];
	head->next = NULL;
	tail = head;
	for(int i = 1; i < len; i++)
	{
		Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
		node->value = a[i];
		tail->next = node;
		tail = node;
	}
	tail->next = NULL;
	return head;
}

int main()
{
	int input[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
	int len = sizeof(input) / sizeof(input[0]);
	Node* MyList = CreateList(input, len);
	PrintList(MyList);
	
	PrintList(ReverseListByK(MyList, 2));
	return 0;
}

其中，翻转链表部分思路来自于网上的自由天空的博客，如下：

题目：输入一个链表的头结点，反转该链表，并返回反转后链表的头结点。

分析：这是一道广为流传的微软面试题。由于这道题能够很好的反应出程序员思维是否严密，在微软之后已经有很多公司在面试时采用了这道题。
为了正确地反转一个链表，需要调整指针的指向。与指针操作相关代码总是容易出错的，因此最好在动手写程序之前作全面的分析。在面试的时候不急于动手而是一开始做仔细的分析和设计，将会给面试官留下很好的印象，因为在实际的软件开发中，设计的时间总是比写代码的时间长。与其很快地写出一段漏洞百出的代码，远不如用较多的时间写出一段健壮的代码。
为了将调整指针这个复杂的过程分析清楚，我们可以借助图形来直观地分析。假设下图中l、m和n是三个相邻的结点：
aßbß…ßl  mànà…
假设经过若干操作，我们已经把结点l之前的指针调整完毕，这些结点的m_pNext指针都指向前面一个结点。现在我们遍历到结点m。当然，我们需要把调整结点的m_pNext指针让它指向结点l。但注意一旦调整了指针的指向，链表就断开了，如下图所示：
aßbß…lßm  nà…
因为已经没有指针指向结点n，我们没有办法再遍历到结点n了。因此为了避免链表断开，我们需要在调整m的m_pNext之前要把n保存下来。
接下来我们试着找到反转后链表的头结点。不难分析出反转后链表的头结点是原始链表的尾位结点。什么结点是尾结点？就是m_pNext为空指针的结点。
基于上述分析，我们不难写出如下代码：

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Reverse a list iteratively
// Input: pHead - the head of the original list
// Output: the head of the reversed head
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
ListNode* ReverseIteratively(ListNode* pHead)
{
       ListNode* pReversedHead = NULL;
       ListNode* pNode = pHead;
       ListNode* pPrev = NULL;
      while(pNode != NULL)
       {
            // get the next node, and save it at pNext
             ListNode* pNext = pNode->m_pNext;
            // if the next node is null, the currect is the end of original 
            // list, and it's the head of the reversed list
            if(pNext == NULL)
                   pReversedHead = pNode;

            // reverse the linkage between nodes
             pNode->m_pNext = pPrev;

            // move forward on the the list
             pPrev = pNode;
             pNode = pNext;
       }

      return pReversedHead;
}

但是在具体实施上还是有很大的问题：

    因为传入的是begin和end，所以while结束条件会不一样。因为每次循环pnode将于后面的结点断开而连接前面的结点，并且若以end->next为终止条件的话，因为最后一次end将指向前一个结点，所以end->next将不知道指向何处，出现内存错误，所以要先用ReverseEnd保存end->next；这和ReverseListByK中要保存每组的前一个指针和后一个指针一样重要；还有要注意的就是ReverseListByK中在翻转每组后的处理要分第一次和之后两种情况，因为他们的连接方式是不一样的，具体的举例体会。