【中等】力扣算法题解析LeetCode61：旋转链表

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题目详情

给你一个链表的头节点 head ，旋转链表，将链表每个节点向右移动 k 个位置。

示例 1：
输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[4,5,1,2,3]

示例 2：
输入：head = [0,1,2], k = 4
输出：[2,0,1]

提示：

• 链表中节点的数目在范围 [0, 500] 内
• -100 <= Node.val <= 100
• 0 <= k <= 2 * 10^9

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解题思路

1. 边界处理：若链表为空或仅有一个节点，或 k=0，则直接返回原链表。
2. 计算链表长度：遍历链表，记录节点数 n 并定位尾节点 tail。
3. 链表成环：将尾节点 tail 的 next 指向头节点，形成环形链表。
4. 计算有效旋转步数：k 可能远大于链表长度，实际有效旋转步数为 k % n。若结果为 0，则无需旋转，直接断开环并返回原链表。
5. 定位新尾节点：新尾节点位于原链表的第 n - k % n - 1 个节点处（从 0 开始计数）。从头节点开始移动相应步数即可定位。
6. 断开环并返回新头：新头节点为新尾节点的下一个节点。将新尾节点的 next 置为 null，断开环，返回新头节点。

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代码实现（Java版）

class Solution {
    public ListNode rotateRight(ListNode head, int k) {
        // 边界情况：链表为空或只有一个节点
        if (head == null || head.next == null || k == 0) {
            return head;
        }
        
        ListNode tail = head;
        int n = 1; // 链表长度，初始为1（至少有一个节点）
        // 遍历链表，计算长度并定位尾节点
        while (tail.next != null) {
            tail = tail.next;
            n++;
        }
        
        // 链表成环
        tail.next = head;
        
        // 计算有效旋转步数
        k %= n;
        if (k == 0) {
            tail.next = null; // 无需旋转，断开环
            return head;
        }
        
        // 定位新尾节点（位于第 n - k - 1 个位置）
        ListNode newTail = head;
        for (int i = 0; i < n - k - 1; i++) {
            newTail = newTail.next;
        }
        
        // 新头节点为新尾节点的下一个节点
        ListNode newHead = newTail.next;
        newTail.next = null; // 断开环
        
        return newHead;
    }
}

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代码说明

1. 边界处理：直接处理空链表、单节点链表或 k=0 的情况，避免后续计算。
2. 链表长度计算：通过遍历链表同时记录节点数 n 和尾节点 tail，时间复杂度为 O(n)。
3. 链表成环：将尾节点指向头节点形成环，便于后续旋转操作。
4. 有效旋转步数：通过 k %= n 将 k 缩减到 [0, n-1] 范围内，避免无效旋转。
5. 新尾节点定位：从头节点开始移动 n - k - 1 步，时间复杂度为 O(n)。
6. 断开环：将新尾节点的 next 置为 null，返回新头节点，完成旋转。

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提交详情（执行用时、内存消耗）

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