今天刷到LeetCode第25题,记录一下刷题的思路,方便以后回看。(真的一周不写就容易忘啊,所以还是要多练)
这个题大概有三种解法:
- 借助栈先进后出的思路,当链表元素k个一组放进栈中,然后在拿出来。(缺点是时间复杂度较高,入栈出栈都要遍历链表,不推荐,了解思路即可)。
- 递归:k个一组进行递归,具体思路请参考后面图解。
- 迭代:同上,参考后面图解。
话不多说,先上代码:
借助栈
Deque<ListNode> stack = new LinkedList<>();
ListNode dummy = new ListNode(0);
//这个p会一直移动,需要另起一个指针
ListNode p = dummy;
while (true) {
int count = 0;
//这儿不能直接head移动,因为如果不足k个,head指针将找不到,因此另起一个指针
ListNode temp = head;
//k个一组放进栈中
while (temp != null && count < k) {
stack.push(temp);
temp = temp.next;
count++;
}
//当不足k个不用反转
if (count != k) {
p.next = head;
break;
}
while (!stack.isEmpty()) {
p.next = stack.pop();
p = p.next;
}
//将head替换为k个位置之后,方便下次循环
head = temp;
}
return dummy.next;
这个思路其实没啥好说的,用一个指针p依次的跟着栈往后移,当不足k个时直接返回头指针dummy.next。
看链表代码的几个重点思路
这里需要强调的几点是在链表写代码时候的常识吧:
1、链表里面经常会有如下代码,初学者看着会很奇怪,我一开始学习的时候也疑惑了很久:
ListNode dummy = new ListNode(0);
ListNode p = dummy;
这里已经新创建了一个dummy,为啥还要再创建一个和dummy一样的p?为啥不直接用dummy?
原因是,当你新建的dummy节点在后续操作的时候,会进行移动,如p=p.next这种,如果直接用dummy去操作,后面你拿到的dummy就不是原来的位置了,而是移动后的位置,这时候如果你想要拿到原来的dummy,就需要新创建一个帮手去帮dummy做这个事,也就是p。
上面这个逻辑在链表代码里面会经常用到,搞懂其原因后在看代码就不会有种云里雾里的感觉了。
2、链表里面经常会出现下面这种xx.next满天飞的情况,理解起来会很困难。
head.next=next.next.next;
next.next=head;
你按照我的思路来想其实就会简单很多,当xx.next在表达式左边的时候,就只有一个含义,xx的下一个节点指向表达式右边的位置。
如head.next=next.next;
就是指head指向next的下一个节点。你这样去梳理下以前看着比较懵逼的代码就会清晰很多。反正我思路是清晰很多。
3、一旦A.next=B之后,代表A以前指向的位置指针已经断开,现在指向B了。如果后续还需要用以前A.next的节点话就需要提前记录下来。因此就会在链表了经常出现下面这种代码:
ListNode next = tail.next.next;
tail.next.next = prev.next;
prev.next = tail.next;
tail.next = next;
因为tail.next.next在第二行断开了,第四行有需要用到,所以会提前用Next把tail.next.next存起来。
第三点乍看和第一点很像,但是还是有细微区别的,一个是指针移动的记录,一个是指针断开的记录。
递归
int count = 0;
ListNode curr = head;
while (curr != null && count < k) {
curr = curr.next;
count++;
}
if (count == k) {
curr = reverseKGroup(curr, k);
while (count-- > 0) {
ListNode temp = head.next;
head.next = curr;
curr = head;
head = temp;
}
head = curr;
}
return head;
代码其实还是很清晰的,我们一点一点来理一下。
int count = 0;
ListNode curr = head;
while (curr != null && count < k) {
curr = curr.next;
count++;
}
上面这段代码的主要目的就是k个节点分组,这里ListNode curr=head;
要用我上面的基本点想一下,由于如果直接用head后移的话初始的head位置就找不到了,因此需要一个帮手curr去帮它做这个事。
接着往下看,如果有k个节点,就k个一组翻转,否则直接返回。
curr = reverseKGroup(curr, k);
这个是递归调用,这里需要说明的一点是在看递归相关代码不要强行去人肉递归,你会很痛苦的,且会把自己搞晕,毕竟我们不是机器。我们只需要知道这个代码后面得出的结果就是经过reverseKGroup(curr, k)这个函数处理的curr就直接是k个一组翻转好的结果,我们现在唯一要做的就是,将curr前面的k个元素翻转好在组装就行。
而下面的代码就是做的这个事:
while (count-- > 0) {
ListNode temp = head.next;
head.next = curr;
curr = head;
head = temp;
}
head = curr;
这块不是那么好理解,碰到这种情况一般画个图,问题就迎刃而解了~
以head = [1,2,3,4,5], k = 3为例,图画的可能有点丑,但是可能会对你有点帮助。
这里k=3,因此只会循环三次,当最后循环完curr的位置是在头结点,head的位置在temp,因此后面需要将head=curr。最后返回head即可。
迭代
int n = 0;
// 统计链表长度
for (ListNode i = head; i != null; n++, i = i.next);
ListNode dmy = new ListNode(0);
dmy.next = head;
for(ListNode prev = dmy, tail = head; n >= k; n -= k) {
for (int i = 1; i < k; i++) {
ListNode next = tail.next.next;
tail.next.next = prev.next;
prev.next = tail.next;
tail.next = next;
}
prev = tail;
tail = tail.next;
}
return dmy.next;
迭代的代码可能会有点绕,xx.next.next这种样式,不要有恐惧感,看懂之后思路还是很清晰的。
前面两行代码是用n统计链表长度。其中遍历链表的写法还是很新颖的,值得借鉴。
下面在head前面构造了一个哨兵节点dummy,然后以dummy为prev,head为tail就开始翻转了。
for(ListNode prev = dmy, tail = head; n >= k; n -= k)
这块代码是将链表按k个一组开始进行翻转。
里面的for (int i = 1; i < k; i++)
这里是从1开始而不是0开始,感觉会少循环一次。我是这么理解的,当有k个数,其实真正翻转的时候只会翻转k-1次,这里1是没问题的。
具体的循环思路可以参考下图,画的有点乱,我相信你能看懂的~
一开始prev和tail是相邻的,tail.next.next=prev.next
其实就是指将tail的下一个节点指向prev的下一个节点,注意是tail的下一个节点不是tail。
然后prev.next=tail.next
是指prev指向tail的下一个节点。
tail.next=next
是指tail指向原来tail.next.next位置,这里不直接用tail.next.next是因为这个指针现在已经断掉了,所以用事先保存好的next。
在k个一组翻转完会将prev和tail进行重新赋值,在进行下一轮。
最后返回的是最开始的head节点位置,只是由于head现在已经移动不知道到哪里去了,所以用的是dummy.next,其实就是最开始的head位置。
写在最后
这三个解法主要掌握递归和迭代即可,栈那个其实没啥意义,时间复杂度太高,实际很难用到,除非什么特殊场景。
迭代和递归写法其实都很绕,经常会出现今天会写,过一周看又有点不会了,所以多看多写吧,没啥办法,加油!