hard！

题目描述：

给出一个链表，每 k 个节点为一组进行翻转，并返回翻转后的链表。

k 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。如果节点总数不是 k 的整数倍，那么将最后剩余节点保持原有顺序。

示例 :

给定这个链表：1->2->3->4->5

当 k = 2 时，应当返回: 2->1->4->3->5

当 k = 3 时，应当返回: 3->2->1->4->5

说明 :

• 你的算法只能使用常数的额外空间。
• 你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。

解题思路：

这道题让我们以每k个为一组来翻转链表，实际上是把原链表分成若干小段，然后分别对其进行翻转，那么肯定总共需要两个函数，一个是用来分段的，一个是用来翻转的，我们就以题目中给的例子来看，对于给定链表1->2->3->4->5，一般在处理链表问题时，我们大多时候都会在开头再加一个dummy node，因为翻转链表时头结点可能会变化，为了记录当前最新的头结点的位置而引入dummy node，那么我们加入dummy node后的链表变为-1->1->2->3->4->5，如果k为3的话，我们的目标是将1,2,3翻转一下，那么我们需要一些指针，pre和next分别指向要翻转的链表的前后的位置，然后翻转后pre的位置更新到如下新的位置：

-1->1->2->3->4->5
 |           |
pre         next

-1->3->2->1->4->5
          |  |
         pre next

以此类推，只要next走过k个节点，就可以调用翻转函数来进行局部翻转了。

C++解法一：

 1 /**
 2  * Definition for singly-linked list.
 3  * struct ListNode {
 4  *     int val;
 5  *     ListNode *next;
 6  *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 7  * };
 8  */
 9 class Solution {
10 public:
11     ListNode *reverseKGroup(ListNode *head, int k) {
12         if (!head || k == 1) return head;
13         ListNode *dummy = new ListNode(-1);
14         ListNode *pre = dummy, *cur = head;
15         dummy->next = head;
16         int i = 0;
17         while (cur) {
18             ++i;
19             if (i % k == 0) {
20                 pre = reverseOneGroup(pre, cur->next);
21                 cur = pre->next;
22             } else {
23                 cur = cur->next;
24             }
25         }
26         return dummy->next;
27     }
28     ListNode *reverseOneGroup(ListNode *pre, ListNode *next) {
29         ListNode *last = pre->next;
30         ListNode *cur = last->next;
31         while(cur != next) {
32             last->next = cur->next;
33             cur->next = pre->next;
34             pre->next = cur;
35             cur = last->next;
36         }
37         return last;
38     }
39 };

也可以在一个函数中完成，我们首先遍历整个链表，统计出链表的长度，然后如果长度大于等于k，我们开始交换节点，当k=2时，每段我们只需要交换一次，当k=3时，每段需要交换两次，所以i从1开始循环，注意交换一段后更新pre指针，然后num自减k，直到num<k时循环结束。

C++解法二：

 1 class Solution {
 2 public:
 3     ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
 4         ListNode *dummy = new ListNode(-1), *pre = dummy, *cur = pre;
 5         dummy->next = head;
 6         int num = 0;
 7         while (cur = cur->next) ++num;
 8         while (num >= k) {
 9             cur = pre->next;
10             for (int i = 1; i < k; ++i) {
11                 ListNode *t = cur->next;
12                 cur->next = t->next;
13                 t->next = pre->next;
14                 pre->next = t;
15             }
16             pre = cur;
17             num -= k;
18         }
19         return dummy->next;
20     }
21 };

也可以使用递归来做，我们用head记录每段的开始位置，cur记录结束位置的下一个节点，然后我们调用reverse函数来将这段翻转，然后得到一个new_head，原来的head就变成了末尾，这时候后面接上递归调用下一段得到的新节点，返回new_head即可。

C++解法三：

 1 class Solution {
 2 public:
 3     ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
 4         ListNode *cur = head;
 5         for (int i = 0; i < k; ++i) {
 6             if (!cur) return head;
 7             cur = cur->next;
 8         }
 9         ListNode *new_head = reverse(head, cur);
10         head->next = reverseKGroup(cur, k);
11         return new_head;
12     }
13     ListNode* reverse(ListNode* head, ListNode* tail) {
14         ListNode *pre = tail;
15         while (head != tail) {
16             ListNode *t = head->next;
17             head->next = pre;
18             pre = head;
19             head = t;
20         }
21         return pre;
22     }
23 };