【算法】92.反转链表Ⅱ--通俗讲解

一、题目是啥？一句话说清

给你一个链表和两个整数 left 和 right，反转从第 left 个节点到第 right 个节点的子链表，并返回反转后的链表。其他部分保持不变。

示例：

• 输入：head = [1,2,3,4,5], left = 2, right = 4
• 输出：[1,4,3,2,5]（反转了从第2到第4个节点）

二、解题核心

使用哑节点简化操作，找到要反转子链表的前一个节点，断开子链表，反转它，然后重新连接回原链表。 这就像把链表的一段剪下来，反转后再缝回去。

三、关键在哪里？（3个核心点）

想理解并解决这道题，必须抓住以下三个关键点：

1. 哑节点（Dummy Node）的使用

• 是什么：在链表头部添加一个哑节点，其 next 指向头节点。
• 为什么重要：当 left 为 1 时，头节点会被反转，哑节点可以避免处理头节点变化的特殊情况，使代码更统一。

2. 找到关键节点

• 是什么：找到要反转子链表的前一个节点（pre）、子链表的开始节点（start）和结束节点（end）。
• 为什么重要：只有准确找到这些节点，才能正确断开和连接子链表。

3. 反转子链表并重新连接

• 是什么：断开子链表后，反转它，然后将反转后的子链表头连接到 pre 的 next，将反转后的子链表尾连接到原链表的后续节点。
• 为什么重要：如果连接错误，链表会断开或形成环。

四、看图理解流程（通俗理解版本）

让我们用链表 1 → 2 → 3 → 4 → 5 和 left=2, right=4 的例子来可视化过程：

1. 初始化：

   • 创建哑节点 dummy，其 next 指向头节点 1。
   • 初始状态：dummy → 1 → 2 → 3 → 4 → 5

2. 找到 pre 节点：

   • pre 节点是反转部分的前一个节点，即第 left-1 个节点。这里 left=2，所以 pre 是第 1 个节点，即节点 1。
   • 从 dummy 移动 left-1=1 步，pre 指向节点 1。

3. 找到 start 和 end 节点：

   • start 节点是 pre 的 next，即节点 2。
   • end 节点是反转部分的最后一个节点，从 start 移动 right-left=2 步，即节点 4。

4. 断开子链表：

   • 记录 end 的下一个节点 succ，即节点 5。
   • 将 end 的 next 设为 null，断开子链表：子链表为 2 → 3 → 4 → null

5. 反转子链表：

   • 反转子链表：4 → 3 → 2 → null
   • 反转后的头节点是 4，尾节点是 2。

6. 重新连接：

   • 将 pre 的 next（即节点 1 的 next）指向反转后的头节点 4。
   • 将反转后的尾节点 2 的 next 指向 succ（节点 5）。
   • 最终链表：dummy → 1 → 4 → 3 → 2 → 5

7. 返回结果：返回 dummy.next，即节点 1。

五、C++ 代码实现（附详细注释）

#include <iostream>
using namespace std;// 链表节点定义
struct ListNode {int val;ListNode *next;ListNode() : val(0), next(nullptr