鏈表分組反轉

題目

這其實是一道變形的鏈表反轉題,大致描述如下

給定一個單鏈表的頭節點 head,實現一個調整單鏈表的函數,使得每K個節點之間爲一組進行逆序,並且從鏈表的尾部開始組起,頭部剩餘節點數量不夠一組的不需要逆序。(不能使用隊列或者棧作爲輔助)

例如: 鏈表:1->2->3->4->5->6->7->8->null, K = 3。那麼 6->7->8,3->4->5,1->2各位一組。調整後:1->2->5->4->3->8->7->6->null。其中 1,2不調整,因爲不夠一組。

解答

這道題的難點在於,是從鏈表的尾部開始組起的,而不是從鏈表的頭部,如果是頭部的話,那我們還是比較容易做的,因爲你可以遍歷鏈表,每遍歷 k 個就拆分爲一組來逆序。但是從尾部的話就不一樣了,因爲是單鏈表,不能往後遍歷組起。

先做一道類似的反轉題

在做這道題之前,我們不仿先來看看如果從頭部開始組起的話,應該怎麼做呢?例如:鏈表:1->2->3->4->5->6->7->8->null, K = 3。調整後:3->2->1->6->5->4->7->8->null。其中 7,8不調整,因爲不夠一組。

對於這道題,如果你不知道怎麼逆序一個單鏈表,那麼可以看一下我之前寫的https://blog.csdn.net/wudawei071193/article/details/99286615

這道題我們可以用遞歸來實現,假設方法reverseKNode()的功能是將單鏈表的每K個節點之間逆序(從頭部開始組起的哦);reverse()方法的功能是將一個單鏈表逆序。

那麼對於下面的這個單鏈表,其中 K = 3。

 

 

我們把前K個節點與後面的節點分割出來:

 

 

 

temp指向的剩餘的鏈表,可以說是原問題的一個子問題。我們可以調用reverseKNode()方法將temp指向的鏈表每K個節點之間進行逆序。再調用reverse()方法把head指向的那3個節點進行逆序,結果如下:

 

 

 

 

接着,我們只需要把這兩部分給連接起來就可以了。最後的結果如下:

 

 

 

代碼如下:

    //k個爲一組逆序
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
        ListNode temp = head;
        for (int i = 1; i < k && temp != null; i++) {
            temp = temp.next;
        }
        //判斷節點的數量是否能夠湊成一組
        if(temp == null)
            return head;

        ListNode t2 = temp.next;
        temp.next = null;
        //把當前的組進行逆序
        ListNode newHead = reverseList(head);
        //把之後的節點進行分組逆序
        ListNode newTemp = reverseKGroup(t2, k);
        // 把兩部分連接起來
        head.next = newTemp;
        
        return newHead;
    }
    
    //逆序單鏈表
    private static ListNode reverseList(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null)
            return head;
        ListNode result = reverseList(head.next);
        head.next.next = head;
        head.next = null;
        return result;
    }
複製代碼

回到本題

這兩道題可以說是及其相似的了,只是一道從頭部開始組起,這道從頭部開始組起的,也是 leetcode 的第 25 題。而面試的時候,經常會進行變形,例如這道字節跳動的題,它變成從尾部開始組起,可能你一時之間就不知道該怎麼弄了。當然,可能有人一下子就反應出來,把他秒殺了。

其實這道題很好做滴,你只需要先把單鏈表進行一次逆序,逆序之後就能轉化爲從頭部開始組起了,然後按照我上面的解法,處理完之後,把結果再次逆序即搞定。兩次逆序相當於沒逆序。

例如對於鏈表(其中 K = 3)

 

 

我們把它從尾部開始組起,每 K 個節點爲一組進行逆序。步驟如下

 

1、先進行逆序

 

 

逆序之後就可以把問題轉化爲從頭部開始組起,每 K 個節點爲一組進行逆序。

 

2、處理後的結果如下

 

 

 

3、接着在把結果逆序一次,結果如下

 

 

 

代碼如下

public ListNode solve(ListNode head, int k) {
    // 調用逆序函數
    head = reverse(head);
    // 調用每 k 個爲一組的逆序函數(從頭部開始組起)
    head = reverseKGroup(head, k);
    // 在逆序一次
    head = reverse(head);
    return head;
    
}
複製代碼

類似於這種需要先進行逆序的還要兩個鏈表相加,這道題字節跳動的筆試題也有出過,如下圖的第二題

 

 

 

這道題就需要先把兩個鏈表逆序,再節點間相加,最後在合併了。

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