面试题—链表的‘部分’翻转

问题：
给出一个单链表（不带头节点）和一个数K，请翻转此单链表？

例如：1->2->3->4->5 k = 0; 翻转过后：1->2->3->4->5
1->2->3->4->5 K = 2; 翻转过后：2->1->4->3->5
1->2->3->4->5 K = 10; 翻转过后：5->4->3->2->1

在讨论链表的‘部分’翻转问题之前，先回顾一下链表的逆置问题，如何将一个链表进行逆置？我们以前采用的方式是‘摘节点头插’的方法。假设右链表1->2->3->4->5，新建一个节点指针newHead=NULL，用cur指针指向链表的头节点，将摘下的节点用tmp进行保存，然后将tmp和newHead进行连接，将newHead指向tmp的位置上，如此循环直到cur为NULL结束。

■下面是‘摘节点头插’的简单图示：





■下面是详细的实现：

//链表节点的结构
struct Node
{
int data;
Node* _next;
};

void Reverse(Node* list)
{
if (list == NULL)
{
return;
}
Node* cur = list;
Node* newHead = NULL;
while (cur)
{
Node* tmp = cur;
cur = cur->_next;
tmp->_next = newHead;
newHead = tmp;
}
}

通过上面的解释，读者应该对链表的逆置应该不会陌生了，下面就还看一下链表的‘部分’翻转的问题：
链表的‘部分’翻转，它和链表的逆置还是不一样的，对于给定的K，其实就是没此逆置K个节点，然后连接上后面翻转过后的K个节点，若最后剩余的不足K个节点，同样也对其进行翻转，然后进行连接。所以我们可以借助一下‘摘节点头插’的方式，分部分进行‘摘节点头插’。

假设1->2->3->4->5,k = 2; 即就是将1和2进行翻转，3和4进行翻转，5进行翻转，然后将1和2翻转后的结果与3和4翻转后的结果和5翻转后的结果进行连接，得到2->1->4->3->5.

在完成代码之前，先考虑链表若为空的情况，针对这个问题，如果k =0/1时的情况，k若大于链表节点的总个数又是什么情况？当链表为空时，可以直接返回，或者k=0/1时，就不需要对其进行翻转，也可以直接进行返回。若K大于链表节点的总个数，即就是相当于对链表进行逆置。

在完成链表‘部分’的翻转，需要sectionHead（指向‘部分’的头节点）、sectionTail（指向‘部分’的尾节点）、cur（指向整个链表）、newHead（指向翻转完成的链表头节点）、prevsectionTail（指向这一部分之前部分的尾节点）、tmp（用来做中间保存节点的指针）这几个节点指针，sectionNum用来标识翻转的是第几部分。下面是‘部分’翻转的简单图示：





■下面是‘部分’翻转的实现代码：

Node* RolloverList(Node* list, int k)
{
if (k <= 1 || list == NULL)
{
return list;
}

Node* cur = list;      //指向链表的头节点
Node* newHead = NULL;      //指向逆置后的链表
Node* sectionHead = NULL;     //指向需要逆置部分的头节点
Node* sectionTail = NULL;      //指向需要逆置部分的尾节点
Node* prevsectionTail = NULL;    //指向部分尾节点的指针
int sectionNum = 0;   //用来标记链表翻转到第几部分

while (cur)
{
int count = k;     //记录部分逆置的节点数
prevsectionTail = sectionTail;
sectionTail = cur;

while (count-- && cur != NULL)     //使用的方法还是摘节点头插(进行部分逆置)
{
Node* tmp = cur;
cur = cur->_next;
tmp->_next = sectionHead;     //sectionHead相当于链表逆置中的newHead（先将部分进行逆置）
sectionHead = tmp;
}

++sectionNum;   //统计逆置了几部分
//如果sectionNum为1时，逆置的部分为第一部分，就应该确定逆置后的链表的头节点
if (sectionNum == 1)
{
newHead = sectionHead;
}
else    //证明逆置的为链表后面的部分，需要将后面的部分和前面的部分进行连接起来
{
prevsectionTail->_next = sectionHead;
}
}

//出循环cur == NULL
sectionTail->_next = NULL;
return newHead;
}