``` class Solution { public: // 翻转一个子链表，并且返回新的头与尾 pair<ListNode*, ListNode*> myReverse(ListNode* head, ListNode* tail) { ListNode* prev = tail->next; ListNode* p = head; while (prev != tail) { ListNode* nex = p->next; p->next = prev; prev = p; p = nex; } return {tail, head}; } ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) { ListNode* hair = new ListNode(0); hair->next = head; ListNode* pre = hair; while (head) { ListNode* tail = pre; // 查看剩余部分长度是否大于等于 k for (int i = 0; i < k; ++i) { tail = tail->next; if (!tail) { return hair->next; } } ListNode* nex = tail->next; // 这里是 C++17 的写法，也可以写成 // pair<ListNode*, ListNode*> result = myReverse(head, tail); // head = result.first; // tail = result.second; tie(head, tail) = myReverse(head, tail); // 把子链表重新接回原链表 pre->next = head; tail->next = nex; pre = tail; head = tail->next; } return hair->next; } };```加详细注释

<think>好的，我现在要仔细看看用户提供的这段C++代码，然后按照要求添加详细的中文注释。首先，我需要理解这段代码的功能。看起来这是一个反转链表中每k个节点一组的问题，也就是LeetCode上的“K个一组翻转链表”题目。用户已经给出了解决方案，现在需要给代码加上详细的注释，帮助理解每个部分的作用。 首先，我会通读整个代码，理解整体的结构和各个函数的作用。代码中有一个类Solution，里面有两个成员函数：myReverse和reverseKGroup。myReverse函数的作用是翻转一个子链表，并返回新的头和尾。reverseKGroup则是主函数，负责处理整个链表的k组翻转。 接下来，我需要逐行分析这两个函数，尤其是变量和指针的操作，确保注释能准确反映代码的逻辑。对于myReverse函数，关键点在于如何翻转从head到tail的部分，并且正确调整指针。reverseKGroup函数则需要处理如何分段，以及连接翻转后的子链表。 在添加注释时，需要注意以下几点： 1. 注释要详细说明每个步骤的目的，特别是循环和条件判断的作用。 2. 解释变量和指针的变化，例如pre、hair、nex等的作用。 3. 说明C++特定的语法，比如pair和tie的使用，以及内存管理（如new的使用）。 4. 处理边界情况，比如剩余节点不足k个时的处理。 可能会遇到的难点是理解myReverse函数中的指针操作，特别是prev和p的移动过程。需要确保注释能清晰地描述翻转过程中的每一步。例如，prev初始化为tail->next，这可能是在将子链表翻转后连接到后续节点的关键。 另外，在reverseKGroup中，使用了一个虚拟头节点hair，这是为了方便处理头节点的翻转情况，避免特殊处理头节点。这部分需要解释清楚hair的作用。 在注释过程中，还要注意代码的结构，比如循环如何遍历链表，每次翻转k个节点后如何更新pre和head的位置，确保链表不断开。 最后，要检查注释是否覆盖所有关键点，是否准确无误，是否能够帮助读者逐步理解代码的执行流程和设计思路。如果有不确定的地方，可能需要进一步确认代码逻辑，例如myReverse中的循环条件是否正确，或者链表连接是否遗漏等情况。 总结来说，我需要分步骤分析每个函数的逻辑，详细解释每个变量和操作的意义，确保注释既全面又易懂，符合用户的要求。</think>```cpp /** * Definition for singly-linked list. * 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) {} * }; */ class Solution { public: // 翻转从head到tail的子链表，返回翻转后的新头和新尾 pair<ListNode*, ListNode*> myReverse(ListNode* head, ListNode* tail) { // prev初始化为tail的下一个节点，保证翻转后能正确连接后续链表 ListNode* prev = tail->next; ListNode* p = head; // 当前待翻转节点指针 // 当prev还未移动到tail时持续翻转 while (prev != tail) { ListNode* nex = p->next; // 临时保存下一个节点 p->next = prev; // 将当前节点的next指针指向前一个节点（翻转操作） prev = p; // prev指针后移 p = nex; // p指针后移 } // 循环结束时，prev为原tail，p为tail->next // 返回翻转后的新头（原tail）和新尾（原head） return {tail, head}; } ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) { // 创建虚拟头节点，简化边界条件处理（例如头节点本身需要翻转的情况） ListNode* hair = new ListNode(0); hair->next = head; ListNode* pre = hair; // pre指针始终指向当前待翻转子链表的前驱节点 while (head) { ListNode* tail = pre; // 从pre出发，定位当前子链表的尾节点 // 检查剩余节点是否足够k个 for (int i = 0; i < k; ++i) { tail = tail->next; if (!tail) { // 如果不足k个，直接返回结果 return hair->next; } } ListNode* nex = tail->next; // 保存下一个子链表的头节点 // 翻转当前子链表，并获取新的头和尾 tie(head, tail) = myReverse(head, tail); // 将翻转后的子链表接回原链表 pre->next = head; // 前驱节点连接新头 tail->next = nex; // 新尾连接后续节点 // 移动pre和head指针，准备处理下一个子链表 pre = tail; // 新尾成为下一个子链表的前驱 head = tail->next; // 下一个子链表的头节点 } return hair->next; // 返回最终结果（虚拟头节点的next） } }; ``` ### 代码逻辑分步解析 1. **虚拟头节点**：`hair`节点用于处理头节点可能被翻转的情况，避免单独处理头节点的复杂逻辑 2. **子链表长度检查**： ```cpp for (int i = 0; i < k; ++i) { tail = tail->next; if (!tail) return hair->next; } ``` 通过移动tail指针k次，判断剩余节点是否足够组成一个k节点子链表 3. **链表翻转核心操作**： - `myReverse`函数使用**头插法**进行翻转 - 通过`prev != tail`的条件控制翻转次数 - 每次循环完成单个节点的翻转操作 4. **链表重组**： - 翻转后需要将子链表首尾正确连接 - `pre->next = head`将前驱节点连接新头 - `tail->next = nex`将新尾连接后续未处理节点 5. **指针位置更新**： - 每次处理后更新`pre`为当前子链表的新尾 - 更新`head`为下一个待处理子链表的头节点 ### 复杂度分析 - **时间复杂度**：$O(n)$，每个节点被访问两次（遍历+翻转） - **空间复杂度**：$O(1)$，只使用常数级额外空间 ### 关键点总结 1. **虚拟头节点**的妙用简化边界处理 2. **头插法翻转**的指针操作顺序 3. **子链表长度检查**的移动方式 4. **链表重组**时前驱与后续节点的连接顺序 这个实现方案完美处理了各种边界条件（如链表长度正好是k的整数倍、k=1的情况等），是链表翻转问题的经典解决方案。