C++ 程序将链表中从位置 M 到位置 N 的子列表向右旋转 K 次

简介

在程序开发中，我们经常需要对链表进行各种操作。今天，我们来介绍一种 C++ 程序，可以将链表中从位置 M 到位置 N 的子列表向右旋转 K 次。

算法

我们可以使用双指针来完成这个算法。首先，我们需要判断输入参数的合法性，然后找到需要旋转的子链表的头节点和尾节点。接着，我们对要旋转的节点进行计算，得到需要向右旋转的次数，并计算出需要调整的节点数量。最后，我们进行节点的旋转操作即可。

下面是示例代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int m, int n, int k) {
        if (head == NULL || m >= n || k <= 0) { // 判断输入参数的合法性
            return head;
        }

        // 找到需要旋转的子链表的头节点和尾节点
        ListNode *start = head;
        ListNode *end = head;
        ListNode *prev_start = NULL;
        ListNode *next_end = NULL;
        for (int i = 1; i < m; ++i) {
            prev_start = start;
            start = start->next;
        }
        for (int i = 1; i <= n; ++i) {
            end = end->next;
        }
        next_end = end->next;

        // 计算需要向右旋转的次数
        int len = n - m + 1;
        k = k % len;
        if (k == 0) { // 不需要旋转，直接返回原链表
            return head;
        }

        // 计算需要调整的节点数量
        int num = len - k;

        // 双指针寻找需要调整的节点
        ListNode *p = start;
        ListNode *q = start->next;
        for (int i = 1; i < num; ++i) {
            ListNode *r = q->next;
            q->next = p;
            p = q;
            q = r;
        }

        // 连接链表
        if (prev_start != NULL) {
            prev_start->next = p;
        }
        start->next = next_end;

        return head;
    }
};

示例

假设我们已经有一个链表 1->2->3->4->5，我们要将位置 2 到位置 4 的子链表向右旋转 2 次，我们可以使用上面的算法来实现。下面是示例代码：

ListNode *head = new ListNode(1);
head->next = new ListNode(2);
head->next->next = new ListNode(3);
head->next->next->next = new ListNode(4);
head->next->next->next->next = new ListNode(5);

Solution solution;
ListNode *result = solution.reverseBetween(head, 2, 4, 2);

while (result != NULL) {
    cout << result->val << " ";
    result = result->next;
}

输出结果为：