链表内指定区间反转

yunshengd / 2023-05-03 / 原文

  • 描述
将一个节点数为 size 链表 m 位置到 n 位置之间的区间反转,要求时间复杂度 O(n),空间复杂度 O(1)。
例如:
给出的链表为 12345NULL, m=2,n=4,
返回 14325NULL.
数据范围: 链表长度 0<size1000,0<mnsize,链表中每个节点的值满足val1000
要求:时间复杂度 O(n) ,空间复杂度 O(n)
进阶:时间复杂度 O(n),空间复杂度  O(1)
 
  • 示例1
输入:
{1,2,3,4,5},2,4
返回值:
{1,4,3,2,5}
  • 示例2
输入:
{5},1,1
返回值:
{5}
 
  • 算法思想
首先需要找到开始翻转的节点以及其前驱。找到后指针的指向情况如下图。

接下来进行以下步骤

cur->next=temp->next

temp->next=pre->next

pre->next=temp

即如下图所示

翻转完后为

这样就做到了2,3之间的局部翻转,需要注意的是pre与cur所指向的元素从始至终都没有变化,temp始终指向cur的后继。

接下来再做2,3,4之间的翻转

仍然执行以下步骤

cur->next=temp->next

temp->next=pre->next

pre->next=temp

即如下图所示

 

 

翻转完后为

这样就完成了整体的反转。

 

  • 代码
 1 /**
 2  * struct ListNode {
 3  *    int val;
 4  *    struct ListNode *next;
 5  * };
 6  */
 7 
 8 #include <cstdlib>
 9 class Solution {
10 public:
11     /**
12      * 
13      * @param head ListNode类 
14      * @param m int整型 
15      * @param n int整型 
16      * @return ListNode类
17      */
18     ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int m, int n) {
19        //创建一个头结点,便于处理开始翻转的位置在第一个节点的位置
20         ListNode *res=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
21         res->next=head;
22         ListNode* pre=res;
23         ListNode* cur=head;
24         //找到开始翻转的节点以及它的前驱
25         for(int i=1;i<m;i++){
26             pre=cur;
27             cur=cur->next;
28         }
29         //开始执行翻转
30         for(int i=m;i<n;i++){
31             ListNode *temp=cur->next;
32             cur->next=temp->next;
33             temp->next=pre->next;
34             pre->next=temp;
35         } 
36         //返回头节点
37         return res->next;
38     }
39 };