算法题：K个一组翻转链表

描述

给你一个链表，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回翻转后的链表。

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。

示例：

给你这个链表：1->2->3->4->5

当 k = 2 时，应当返回: 2->1->4->3->5

当 k = 3 时，应当返回: 3->2->1->4->5

说明：

你的算法只能使用常数的额外空间。
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。

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

思路

将整个链表不断切成长度为k的小链，将小链翻转后再拼接起来，需要实现cut函数和reverse函数

代码

C++

/**
 * 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) {
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) return head;
        ListNode* p = head;
        vector<pair<ListNode*, ListNode*>> list;
        while (true) {
            auto cut_res = cut(p, k);
            if (!cut_res.first) {
                list.push_back({p, nullptr});
                break;
            }
            ListNode* rev = reverse(p);
            list.push_back({rev, p});
            p = cut_res.second;
        }
        for (int i = 0;i < list.size()-1;i++) { // 拼接
            list[i].second->next = list[i+1].first;
        }
        return list[0].first;
    }

    ListNode* reverse(ListNode* head) {
        if (!head || !head->next) return head;
        ListNode* p = nullptr;
        ListNode* cur = head;
        while (cur) {
            ListNode* nxt = cur->next;
            cur->next = p;
            p = cur;
            cur = nxt;
        }
        return p;
    }

    pair<ListNode*, ListNode*> cut(ListNode* head, int k) {
        ListNode* p = head;
        while (--k) {
            if (p) p = p->next;
            else break;
        }

        ListNode* q = nullptr;
        if (p) {
            q = p->next;
            p->next = nullptr;
        }
        return {p, q}; // 分别返回切段后的前一段末尾和后一段开头
    }
};

时间复杂度：O(N)
空间复杂度：O(N)