Java程序将链表的子列表从位置M到N向右旋转K位

在本文中，将讲解如何使用Java语言编写程序，实现链表的子列表从位置M到N向右旋转K位的功能。

具体来说，给定一个链表和三个整数M、N和K，将链表中从第M个节点到第N个节点形成的子列表向右旋转K次。例如，给定链表为1->2->3->4->5->NULL，M = 2，N = 4，K = 1，则应该将链表变为1->4->2->3->5->NULL。

这个问题的一个解决方案是首先将链表从第M个节点到第N个节点截取出来形成一个新的链表，然后将这个新链表向右旋转K次，最后再将这个新链表接回原来的链表中原来的位置。

实现代码

下面是这个问题的Java实现代码，注释中包含了详细的解释。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseBetween(ListNode head, int m, int n, int k) {
        // 将链表分成三部分：前缀、子链表、后缀
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
        for (int i = 1; i < m; i++) {
            pre = cur;
            cur = cur.next;
        }
        ListNode left = pre;
        ListNode subList = cur;
        for (int i = m; i <= n; i++) {
            pre = cur;
            cur = cur.next;
        }
        ListNode right = cur;
        // 截取子链表并将其反转
        pre.next = null;
        reverse(subList);
        // 将反转后的子链表旋转k次
        int size = n - m + 1;
        k = k % size;
        if (k < 0) {
            k += size;
        }
        if (k > 0) {
            subList = rotate(subList, k);
        }
        // 将子链表接回原链表中
        if (left != null) {
            left.next = subList;
        } else {
            head = subList;
        }
        while (subList.next != null) {
            subList = subList.next;
        }
        subList.next = right;
        return head;
    }

    // 反转链表
    private ListNode reverse(ListNode head) {
        ListNode prev = null;
        ListNode curr = head;
        while (curr != null) {
            ListNode nextTmp = curr.next;
            curr.next = prev;
            prev = curr;
            curr = nextTmp;
        }
        return prev;
    }

    // 将链表旋转k次
    private ListNode rotate(ListNode head, int k) {
        if (head == null || head.next == null || k == 0) {
            return head;
        }
        int size = 1;
        ListNode tail = head;
        while (tail.next != null) {
            tail = tail.next;
            size++;
        }
        k = size - k % size;
        if (k == size) {
            return head;
        }
        tail.next = head;
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            tail = tail.next;
        }
        ListNode newHead = tail.next;
        tail.next = null;
        return newHead;
    }
}

测试样例

使用以下测试样例进行测试，确保程序正常运行：

测试样例1

输入：head = {1,2,3,4,5}, m = 2, n = 4, k = 1

输出：{1,4,2,3,5}

测试样例2

输入：head = {1,2,3,4,5}, m = 2, n = 4, k = 2

输出：{1,3,4,2,5}