链表内指定区间反转

• 描述

将一个节点数为 size 链表 m 位置到 n 位置之间的区间反转，要求时间复杂度 O(n)，空间复杂度 O(1)。
例如：
给出的链表为 1→2→3→4→5→NULL, m=2,n=4,
返回 1→4→3→2→5→NULL.

数据范围： 链表长度 0<size≤1000，0<m≤n≤size，链表中每个节点的值满足∣val∣≤1000

要求：时间复杂度 O(n) ，空间复杂度 O(n)

进阶：时间复杂度 O(n)，空间复杂度  O(1)

 

• 示例1

输入：

{1，2，3，4，5}，2，4

返回值：

{1，4，3，2，5}

• 示例2

输入：

{5}，1，1

返回值：

{5}

 

• 算法思想

首先需要找到开始翻转的节点以及其前驱。找到后指针的指向情况如下图。

接下来进行以下步骤

cur->next=temp->next

temp->next=pre->next

pre->next=temp

即如下图所示

翻转完后为

这样就做到了2，3之间的局部翻转，需要注意的是pre与cur所指向的元素从始至终都没有变化，temp始终指向cur的后继。

接下来再做2，3，4之间的翻转

仍然执行以下步骤

cur->next=temp->next

temp->next=pre->next

pre->next=temp

即如下图所示

 

 

翻转完后为

这样就完成了整体的反转。

 

• 代码

/**
 * struct ListNode {
 *    int val;
 *    struct ListNode *next;
 * };
 */

#include <cstdlib>
class Solution {
public:
    /**
     * 
     * @param head ListNode类 
     * @param m int整型 
     * @param n int整型 
     * @return ListNode类
     */
    ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int m, int n) {
       //创建一个头结点，便于处理开始翻转的位置在第一个节点的位置
        ListNode *res=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        res->next=head;
        ListNode* pre=res;
        ListNode* cur=head;
        //找到开始翻转的节点以及它的前驱
        for(int i=1;i<m;i++){
            pre=cur;
            cur=cur->next;
        }
        //开始执行翻转
        for(int i=m;i<n;i++){
            ListNode *temp=cur->next;
            cur->next=temp->next;
            temp->next=pre->next;
            pre->next=temp;
        } 
        //返回头节点
        return res->next;
    }
};