K个一组翻转链表

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]
示例 2：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 3
输出：[3,2,1,4,5]

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？

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/reverse-nodes-in-k-group
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题解

在这个解决方案中，我们使用一个dummy节点来简化代码。dummy节点的next指针指向head节点。在每次循环中，我们将head指针指向当前k个节点的头节点，并使用一个for循环来翻转这k个节点。在每次循环中，我们首先将head节点的下一个节点保存在一个临时变量next中，然后将head节点的next指针指向next节点的next节点，这样我们就将head节点插入到了next节点之后。最后，我们将next节点的next指针指向cur节点的next节点，将cur节点的next指针指向next节点，这样我们就完成了一次翻转。循环结束后，我们将cur指针指向翻转后的最后一个节点，并将len减去k。最后，我们返回dummy节点的下一个节点。

C++代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        // 如果head为空或k为1，直接返回head
        if (!head || k == 1) {
            return head;
        }
        // 创建一个dummy节点，将其next指针指向head
        ListNode* dummy = new ListNode(0);
        dummy->next = head;
        ListNode* cur = dummy;
        int len = 0;
        // 计算链表长度
        while (head) {
            len++;
            head = head->next;
        }
        // 当链表长度大于等于k时，进行翻转操作
        while (len >= k) {
            head = cur->next;
            // 翻转当前的k个节点
            for (int i = 1; i < k; i++) {
                ListNode* next = head->next;
                head->next = next->next;
                next->next = cur->next;
                cur->next = next;
            }
            // 将cur指针指向翻转后的最后一个节点
            cur = head;
            len -= k;
        }
        // 返回dummy节点的下一个节点
        return dummy->next;
    }
};