Given a linked list, reverse the nodes of a linked list k at a time and return its modified list.

k is a positive integer and is less than or equal to the length of the linked list. If the number of nodes is not a multiple of k then left-out nodes in the end should remain as it is.

Example:

Given this linked list: 1->2->3->4->5

For k = 2, you should return: 2->1->4->3->5

For k = 3, you should return: 3->2->1->4->5

Note:

• Only constant extra memory is allowed.
• You may not alter the values in the list's nodes, only nodes itself may be changed.

這道題讓我們以每k個為一組來翻轉連結串列，實際上是把原連結串列分成若干小段，然後分別對其進行翻轉，那麼肯定總共需要兩個函式，一個是用來分段的，一個是用來翻轉的，我們就以題目中給的例子來看，對於給定連結串列1->2->3->4->5，一般在處理連結串列問題時，我們大多時候都會在開頭再加一個dummy node，因為翻轉連結串列時頭結點可能會變化，為了記錄當前最新的頭結點的位置而引入的dummy node，那麼我們加入dummy node後的連結串列變為-1->1->2->3->4->5，如果k為3的話，我們的目標是將1,2,3翻轉一下，那麼我們需要一些指標，pre和next分別指向要翻轉的連結串列的前後的位置，然後翻轉後pre的位置更新到如下新的位置：

-1->1->2->3->4->5
 |           |
pre         next

-1->3->2->1->4->5
          |  |
         pre next

以此類推，只要next走過k個節點，就可以呼叫翻轉函式來進行區域性翻轉了，程式碼如下所示：

解法一：

class Solution {
public:
    ListNode *reverseKGroup(ListNode *head, int k) {
        if (!head || k == 1
 
) return head;
        ListNode *dummy = new ListNode(-1);
        ListNode *pre = dummy, *cur = head;
        dummy->next = head;
        int i = 0;
        while (cur) {
            ++i;
            if (i % k == 0) {
                pre = reverseOneGroup(pre, cur->next);
                cur = pre->next;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        return dummy->next;
    }
    ListNode *reverseOneGroup(ListNode *pre, ListNode *next) {
        ListNode *last = pre->next;
        ListNode *cur = last->next;
        while(cur != next) {
            last->next = cur->next;
            cur->next = pre->next;
            pre->next = cur;
            cur = last->next;
        }
        return last;
    }
};

我們也可以在一個函式中完成，我們首先遍歷整個連結串列，統計出連結串列的長度，然後如果長度大於等於k，我們開始交換節點，當k=2時，每段我們只需要交換一次，當k=3時，每段需要交換2此，所以i從1開始迴圈，注意交換一段後更新pre指標，然後num自減k，直到num<k時迴圈結束，參見程式碼如下：

解法二：

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode *dummy = new ListNode(-1), *pre = dummy, *cur = pre;
        dummy->next = head;
        int num = 0;
        while (cur = cur->next) ++num;
        while (num >= k) {
            cur = pre->next;
            for (int i = 1; i < k; ++i) {
                ListNode *t = cur->next;
                cur->next = t->next;
                t->next = pre->next;
                pre->next = t;
            }
            pre = cur;
            num -= k;
        }
        return dummy->next;
    }
};

我們也可以使用遞迴來做，我們用head記錄每段的開始位置，cur記錄結束位置的下一個節點，然後我們呼叫reverse函式來將這段翻轉，然後得到一個new_head，原來的head就變成了末尾，這時候後面接上遞迴呼叫下一段得到的新節點，返回new_head即可，參見程式碼如下：

解法三：

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode *cur = head;
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            if (!cur) return head;
            cur = cur->next;
        }
        ListNode *new_head = reverse(head, cur);
        head->next = reverseKGroup(cur, k);
        return new_head;
    }
    ListNode* reverse(ListNode* head, ListNode* tail) {
        ListNode *pre = tail;
        while (head != tail) {
            ListNode *t = head->next;
            head->next = pre;
            pre = head;
            head = t;
        }
        return pre;
    }
};

類似題目：

參考資料：