原题链接

难度：$hard$

题目描述

给你链表的头节点 $head$ ，每 $k$ 个节点一组进行翻转，请你返回修改后的链表。

$k$ 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。如果节点总数不是 $k$ 的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。

你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际进行节点交换。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[2,1,4,3,5]
复制示例输入

示例 2：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 3
输出：[3,2,1,4,5]
复制示例输入

提示：

• 链表中的节点数目为 $n$
• $1<=k<=n<=5000$
• $0<=Node.val<=1000$

进阶： 你可以设计一个只用 $O(1)$ 额外内存空间的算法解决此问题吗？

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算法

(模拟)

1. 增加虚拟头结点 dummy，并且令 cur 指针指向 dummy。
2. 对于每一轮的修改，令 first 指针为 cur->next，并求出 end 指针为下一轮需要交换的最后一个结点；在找 end 的过程中，若不足 k 个结点，则直接终止循环。
3. 在找到 first 和 end 后，设置 p1 和 p2 两个指针修改相邻结点之间的连接关系，需要一个临时的 new_p2 指针。（参考代码）
4. 最终修改 cur->next 和 first->next。
5. 令 cur 指向下一轮修改的起始位置的前一个位置。

C++ 代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode* dummy = new ListNode(0, head);
        ListNode* cur = dummy;

        while (cur != NULL) {
            ListNode* first = cur -> next;
            ListNode* end = cur;
            //find the end position
            for (int i = 0; i < k && end != NULL; i ++)
                end = end->next;

            if (end == NULL) break;

            ListNode* p1 = first;
            ListNode* p2 = first->next;

            while (p1 != end) {
                ListNode *new_p2 = p2->next;
                p2->next = p1;
                p1 = p2;
                p2 = new_p2;
            }

            first->next = p2;
            cur->next = end;
            cur = first;
        }

        return dummy->next;
    }
};