LeetCode 面试经典 150_链表_旋转链表（64_61_C++_中等）
题目描述：
给你一个链表的头节点 head ，旋转链表，将链表每个节点向右移动 k 个位置。
输入输出样例：
示例 1：
输入 ：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[4,5,1,2,3]
示例 2：
输入 ：head = [0,1,2], k = 4
输出：[2,0,1]
提示：
链表中节点的数目在范围 [0, 500] 内
-100 <= Node.val <= 100
0 <= k <= 2 * 109
题解：
解题思路：
思路一（模拟）：
1、例：head = 1->2->3->4->5->nullptr , k = 2
- 统计head中元素的个数，并标记尾结点。 ListLength=5，尾结点为 5->nullptr
- 若k >= ListLength, k= k%ListLength。若 k==0直接返回原列表
- 查找断开位置也就是 3->4 之间，4作为新链表头需要标记，需将3后一个结点指向nullptr最为新链表末尾。1->2->3->nullptr。4->5->nullptr
- 将链表进行连接 4->5->1->2->3->nullptr
2、复杂度分析：
① 时间复杂度：O(n)，其中n是链表的长度。遍历链表一次获取节点数以及尾节点。
② 空间复杂度：O(1)，只使用了常数额外空间。
代码实现
代码实现（思路一（模拟））：
cpp
class Solution {
public:
// 函数：将链表向右旋转k次
ListNode* rotateRight(ListNode* head, int k) {
// 如果链表为空或链表中只有一个节点，或者k为0，则不需要旋转，直接返回原链表头节点
if (head == nullptr || head->next == nullptr || k == 0) {
return head;
}
int numNode = 0; // 用来统计链表的节点数量
ListNode* curNode = head; // 当前节点指针，用来遍历链表
ListNode* tailNode = nullptr; // 记录链表的尾节点
// 遍历链表，统计链表中的节点数量，并且找到尾节点
while (curNode != nullptr) {
numNode++; // 节点数加一
tailNode = curNode; // 更新尾节点为当前节点
curNode = curNode->next; // 移动到下一个节点
}
// 如果k大于链表的长度，使用k % numNode来减少不必要的旋转
k = k % numNode; // 例如：旋转numNode次是等价的（即原链表不变）
// 如果k为0，表示不需要旋转，直接返回原链表头节点
if (k == 0) {
return head;
}
curNode = head; // 重置curNode为头节点，准备遍历链表找到新的尾节点
int n = numNode - k - 1; // 计算新的尾节点前一个节点的位置（即新链表的尾节点）
// 遍历链表，找到新的尾节点，即旋转后链表的倒数第k个节点
while (n) {
curNode = curNode->next; // 移动到下一个节点
n--; // 剩余步数减少
}
// 此时，curNode是新的尾节点，curNode->next将是新的头节点
tailNode->next = head; // 将原链表的尾节点连接到头节点，形成一个循环链表
head = curNode->next; // 将新的头节点设置为curNode的下一个节点
curNode->next = nullptr; // 将新的尾节点的next指针设为nullptr，断开循环，恢复链表结构
return head; // 返回新的头节点
}
};以思路一为例进行调试
cpp
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
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){}
};
//尾插法创建单链表
ListNode *createList(vector<int> &nums){
ListNode *head=nullptr,*tail=nullptr;
for (auto &num : nums){
if (head==nullptr){
head=tail=new ListNode(num);
}else{
tail->next=new ListNode(num);
tail=tail->next;
}
}
return head;
}
class Solution {
public:
// 旋转链表，右旋k次
ListNode* rotateRight(ListNode* head, int k) {
// 如果链表为空、只有一个节点或者旋转次数为0，直接返回原链表
if (!head || !head->next || k == 0) {
return head;
}
// 统计链表中的节点个数
ListNode *curNode = head;
int ListLength = 1; // 链表至少有一个节点，所以初始值为1
ListNode *tailNode=nullptr;
while(curNode!=nullptr){
ListLength++;
tailNode=curNode;
curNode=curNode->next;
}
// 记录尾节点
ListNode *tail = curNode;
// 对k取余，避免旋转次数大于链表长度
k %= ListLength;
// 如果k是0，表示旋转后链表没有变化，直接返回原链表
if (k == 0) {
return head;
}
// 计算断开的位置，从头开始找到第ListLength-k个节点
int n = ListLength - k;
ListNode *preNode = nullptr;
curNode = head;
// 寻找断开的位置，即第ListLength-k个节点
while (n) {
preNode = curNode;
curNode = curNode->next;
n--;
}
// 断开链表并重新连接
preNode->next = nullptr; // 将第ListLength-k个节点的前一个节点的next设为null，断开链表
tail->next = head; // 将尾节点指向头节点，形成一个环状链表
return curNode; // 新的头节点
}
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
vector<int> nums={1,2,3,4,5};
ListNode *head=createList(nums);
int k=2;
//测试单链表是否创建成功
// while (head)
// {
// cout<<head->val<<" ";
// head=head->next;
// /* code */
// }
Solution s;
ListNode*ans= s.rotateRight(head,k);
while (ans)
{
cout<<ans->val<<" ";
ans=ans->next;
/* code */
}
return 0;
}LeetCode 面试经典 150_链表_旋转链表（64_61)原题链接
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