記一道字節跳動的算法面試題

前幾天有個朋友去面試字節跳動，面試官問了他一道鏈表相關的算法題，不過他一時之間沒作出來，就來問了我一下，感受這道題還不錯，拿來說一講。

題目

這實際上是一道變形的鏈表反轉題，大體描述以下

給定一個單鏈表的頭節點 head,實現一個調整單鏈表的函數，使得每K個節點之間爲一組進行逆序，而且從鏈表的尾部開始組起，頭部剩餘節點數量不夠一組的不須要逆序。（不能使用隊列或者棧做爲輔助）

例如：
鏈表:1->2->3->4->5->6->7->8->null, K = 3。那麼 6->7->8，3->4->5，1->2各位一組。調整後：1->2->5->4->3->8->7->6->null。其中 1，2不調整，由於不夠一組。

解答

這道題的難點在於，是從鏈表的尾部開始組起的，而不是從鏈表的頭部，若是是頭部的話，那咱們仍是比較容易作的，由於你能夠遍歷鏈表，每遍歷 k 個就拆分爲一組來逆序。可是從尾部的話就不同了，由於是單鏈表，不能日後遍歷組起。不過這道題確定是用遞歸比較好作，對遞歸不大懂的建議看我以前寫的一篇文章爲何你學不會遞歸？告別遞歸，談談個人一些經驗，這篇文章寫了關於遞歸的一些套路。

先作一道相似的反轉題

在作這道題以前，咱們不仿先來看看若是從頭部開始組起的話，應該怎麼作呢？例如：鏈表:1->2->3->4->5->6->7->8->null, K = 3。調整後：3->2->1->6->5->4->7->8->null。其中 7，8不調整，由於不夠一組。

對於這道題，若是你不知道怎麼逆序一個單鏈表，那麼能夠看一下我以前寫的如何優雅着反轉單鏈表

這道題咱們能夠用遞歸來實現，假設方法reverseKNode()的功能是將單鏈表的每K個節點之間逆序(從頭部開始組起的哦);reverse()方法的功能是將一個單鏈表逆序。

那麼對於下面的這個單鏈表，其中 K = 3。

咱們把前K個節點與後面的節點分割出來：

temp指向的剩餘的鏈表，能夠說是原問題的一個子問題。咱們能夠調用reverseKNode()方法將temp指向的鏈表每K個節點之間進行逆序。再調用reverse()方法把head指向的那3個節點進行逆序，結果以下：

再次聲明，若是對這個遞歸看不大懂的，建議看下我那篇遞歸的文章

接着，咱們只須要把這兩部分給鏈接起來就能夠了。最後的結果以下：

代碼以下：

//k個爲一組逆序
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
        ListNode temp = head;
        for (int i = 1; i < k && temp != null; i++) {
            temp = temp.next;
        }
        //判斷節點的數量是否可以湊成一組
        if(temp == null)
            return head;

        ListNode t2 = temp.next;
        temp.next = null;
        //把當前的組進行逆序
        ListNode newHead = reverseList(head);
        //把以後的節點進行分組逆序
        ListNode newTemp = reverseKGroup(t2, k);
        // 把兩部分鏈接起來
        head.next = newTemp;
        
        return newHead;
    }
    
    //逆序單鏈表
    private static ListNode reverseList(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null)
            return head;
        ListNode result = reverseList(head.next);
        head.next.next = head;
        head.next = null;
        return result;
    }

回到本題

這兩道題能夠說是及其類似的了，只是一道從頭部開始組起，這道從頭部開始組起的，也是 leetcode 的第 25 題。而面試的時候，常常會進行變形，例如這道字節跳動的題，它變成從尾部開始組起，可能你一時之間就不知道該怎麼弄了。固然，可能有人一會兒就反應出來，把他秒殺了。

其實這道題很好作滴，你只須要先把單鏈表進行一次逆序，逆序以後就能轉化爲從頭部開始組起了，而後按照我上面的解法，處理完以後，把結果再次逆序即搞定。兩次逆序至關於沒逆序。

例如對於鏈表（其中 K = 3）

咱們把它從尾部開始組起，每 K 個節點爲一組進行逆序。步驟以下

一、先進行逆序

逆序以後就能夠把問題轉化爲從頭部開始組起，每 K 個節點爲一組進行逆序。

二、處理後的結果以下

三、接着在把結果逆序一次，結果以下

代碼以下

public ListNode solve(ListNode head, int k) {
    // 調用逆序函數
    head = reverse(head);
    // 調用每 k 個爲一組的逆序函數（從頭部開始組起）
    head = reverseKGroup(head, k);
    // 在逆序一次
    head = reverse(head);
    return head;
    
}

相似於這種須要先進行逆序的還要兩個鏈表相加，這道題字節跳動的筆試題也有出過，以下圖的第二題

這道題就須要先把兩個鏈表逆序，再節點間相加，最後在合併了。

總結

關於鏈表的算法題，在面試的時候據說是挺常考的，你們能夠多注意注意，遇到不錯的鏈表算法題，也歡迎扔給我勒。

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