牛客网高频算法题系列BM2链表内指定区间反转

牛客网高频算法题系列-BM2-链表内指定区间反转

题目描述

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)。

原题目见：BM2 链表内指定区间反转

解法一：链表遍历，指针交换

因为起始位置可能是头结点，所以首先设置一个虚拟的头结点dummyNode并将next指向原有的头结点，然后处理过程如下：

• 首先遍历链表，找到起始位置m的前一个结点pre，用来记录反转前的结点；
• 然后用cur和next记录pre的next结点，用next记录cur的next结点；
• 然后继续遍历链表，通过交换pre、next、cur的next指针，将next结点转到pre结点的下一个结点处，然后循环处理cur的下一个结点；
• 遍历到结束结束位置n的结点即反转结束。
• 最后，返回dummyNode结点的next结点即为反转后的链表。

public class Bm002 {
    /**
     * @param head ListNode类
     * @param m    起始位置
     * @param n    结束位置
     * @return ListNode类
     */
    public static ListNode reverseBetween(ListNode head, int m, int n) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        if (m == n) {
            return head;
        }
        // 设置虚拟头结点
        ListNode dummyNode = new ListNode(-1);
        dummyNode.next = head;
        // pre为反转区间的前一个结点
        ListNode pre = dummyNode;
        for (int i = 0; i < m - 1; i++) {
            pre = pre.next;
        }
        // cur初始为反转区间的起始结点
        ListNode cur = pre.next;
        ListNode next;
        for (int i = 0; i < n - m; i++) {
            // 通过交换next指针指向，将next结点转到pre结点的下一个结点处
            next = cur.next;
            cur.next = next.next;
            next.next = pre.next;
            pre.next = next;
        }

        // 最后，返回dummyNode结点的next结点即为反转后的链表
        return dummyNode.next;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ListNode head = ListNode.testCase2();
        System.out.println("指定区间反转之前");
        ListNode.print(head);

        ListNode newHead = reverseBetween(head, 2, 4);
        System.out.println("指定区间反转之后");
        ListNode.print(newHead);
    }
}

\(1.01^{365} ≈ 37.7834343329\)
\(0.99^{365} ≈ 0.02551796445\)
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