【中等】力扣算法题解析LeetCode92：反转链表 II

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题目详情

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。

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

进阶： 你可以使用一趟扫描完成反转吗？

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解题思路

为了高效解决链表部分反转问题，我们使用 虚拟头节点（dummy node） 简化边界处理，并通过 一次遍历 定位到反转区间的前驱节点。核心步骤如下：

1. 创建虚拟头节点
   避免处理 left=1 时头节点变更的边界情况，创建虚拟头节点指向原链表头。
2. 定位反转区间的前驱节点（pre）
   从虚拟头节点开始移动 left-1 步，定位到反转区间的前驱节点 pre。
3. 反转区间链表（left 到 right）
   • 初始化反转指针：prev = null，curr = pre.next（即反转区间第一个节点）。
   • 迭代 right-left+1 次，每次将当前节点 curr 的 next 指向 prev，并更新 prev 和 curr 位置。
   • 反转结束后，prev 指向反转区间的头节点（原区间尾节点），curr 指向剩余链表的头节点。
4. 重新连接链表
   • 将反转区间的前驱节点 pre 的 next 指向反转后的头节点 prev。
   • 将反转区间的原头节点（现在是尾节点）的 next 指向剩余链表头节点 curr。

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代码实现（Java版）

class Solution {
    public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
        // 创建虚拟头节点简化边界处理
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;
        
        // 定位反转区间的前驱节点 pre
        ListNode pre = dummy;
        for (int i = 0; i < left - 1; i++) {
            pre = pre.next;
        }
        
        // 初始化反转指针
        ListNode prev = null;
        ListNode curr = pre.next;
        // 反转区间链表
        for (int i = 0; i < right - left + 1; i++) {
            ListNode next = curr.next;
            curr.next = prev;
            prev = curr;
            curr = next;
        }
        
        // 重新连接链表
        pre.next.next = curr; // 原反转区间头节点（现尾节点）连接剩余链表
        pre.next = prev;      // 前驱节点连接反转后的头节点
        
        return dummy.next;
    }
}

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代码说明

1. 虚拟头节点（dummy）
   • 作用：避免处理 left=1 时头节点变化的特殊情况。
   • 初始化：dummy.next = head，返回结果时始终为 dummy.next。
2. 定位反转前驱节点（pre）
   • 通过 left-1 次循环移动 pre 到反转区间的前一个节点。
3. 反转区间操作
   • 初始化 prev=null 和 curr=pre.next（反转区间起点）。
   • 循环 right-left+1 次，每次将当前节点 curr 的 next 指向 prev，实现局部反转。
   • 循环结束时：prev 指向反转后的头节点（原区间尾节点），curr 指向剩余链表的头节点。
4. 链表重连
   • pre.next.next = curr：反转区间原头节点（现为尾节点）连接剩余链表。
   • pre.next = prev：前驱节点连接反转后的头节点，完成整链拼接。

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提交详情（执行用时、内存消耗）

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