k步翻转链表实现与Java代码解析
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更新于2024-08-05
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在小红书的笔试编程题中,有一道题目涉及到了链表操作,具体是要求对一个给定的链表进行分组翻转。这是一道考察数据结构和算法基础的题目,特别是对链表处理和迭代理解的能力。
题目背景:
给定一个单向链表,其中每个节点包含一个整数值。链表的结构由ListNode类表示,包含一个整数值val和指向下一个节点的指针next。目标是根据给定的正整数k,将链表分割成若干个连续的子链表,其中每个子链表包含k个节点,然后对这些子链表进行翻转。若链表的节点总数不是k的整数倍,剩余的节点应保持原顺序。
问题描述:
1. 链表的初始状态是1->2->3->4->5,当k=2时,翻转规则是2->1,4->3,5保持不变,结果是2->1->4->3->5。
2. 当k=3时,翻转规则是3->2,1->4->5保持不变,结果是3->2->1->4->5。
解题思路:
1. **迭代遍历**:从链表的头部开始,遍历过程中维护两个指针,currentNode和nextNode,currentNode代表当前处理的子链表的起始位置,nextNode用于存储当前子链表的下一个节点。
2. **分组处理**:定义一个变量pre,初始化为null,它将在每次循环后成为当前子链表的反转后的新头节点。当currentNode到达k的倍数时,说明遇到了一个新的子链表的起始。
3. **子链表反转**:在新的子链表开始前,先将pre指向的子链表(即pre.next)反转。这里可以借助一个辅助指针prev来完成反转操作,prev初始化为pre,然后prev.next = prev,prev = prev.next,直到prev到达子链表的尾部。
4. **连接子链表**:反转后的子链表的头节点pre,接上当前子链表的头节点currentNode,currentNode.next = pre。
5. **更新指针**:currentNode更新为currentNode.next,继续处理下一段子链表,重复步骤3和4,直到遍历完整个链表。
6. **边界处理**:对于最后一个子链表,由于不是完整的k个节点,处理完后记得将head重新设置为nextNode的前一个节点,确保正确连接。
实现代码:
在Java中,可以创建一个名为ListReverse的类,包含一个ListNode的构造函数,用于创建链表节点,以及createList方法将字符串数组转换为链表,reverseList方法则是主要的翻转逻辑。注意在实现时要遵循题目要求,使用常数额外空间,不能仅仅改变节点值,而要实际交换节点。
通过这段代码,面试者将测试候选人的链表操作技能、循环控制以及空间复杂度优化的能力,同时也考察了他们的逻辑思维和代码组织能力。理解并熟练解决这类问题,将有助于在IT行业的面试中脱颖而出。
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xinsuizhanshi
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