XOR 链表：反转链表的最后 K 个节点

简介

XOR 链表是一种特殊的链表数据结构，它的每个节点除了储存自己的值和下一个节点的指针外，还储存着一个值，这个值是前一个节点的指针和后一个节点的指针进行异或操作的结果。这样可以大大节省指针的储存空间，提高链表的效率。本文将介绍如何利用 XOR 链表反转链表的最后 K 个节点。

实现

首先，我们需要定义一个 XOR 链表节点的结构体，如下所示：

struct Node {
    int val;
    Node* both;
    Node(int val) : val(val), both(nullptr) {}
};

其中，both 指针表示前一个节点和后一个节点的异或结果。

接下来，我们需要实现反转链表的最后 K 个节点的函数。该函数的详细实现如下：

Node* reverseLastKNodes(Node* head, int k) {
    if (!head || k < 2) {
        return head;
    }
    
    // 记录链表长度
    int len = 0;
    Node* cur = head;
    while (cur) {
        len++;
        cur = cur->both;
    }
    
    // 反转最后 k 个节点
    int reverseLen = min(k, len);
    Node* newHead = nullptr;
    Node* reversedTail = nullptr;
    Node* prev = nullptr;
    cur = head;
    while (cur) {
        Node* next = XOR(prev, cur->both);
        prev = cur;
        cur->both = XOR(newHead, next);
        newHead = cur;
        if (--reverseLen == 0) {
            reversedTail = prev;
            break;
        }
        cur = next;
    }
    
    // 如果链表长度小于 k，则返回原链表头节点
    if (len < k) {
        return head;
    }
    
    // 重新连接链表
    if (reversedTail) {
        reversedTail->both = XOR(XOR(nullptr, reversedTail->both), newHead);
    }
    if (newHead) {
        newHead->both = XOR(reversedTail, nullptr);
    }
    
    return head;
}

该函数的实现与普通链表反转类似，不同之处在于需要先计算链表长度，然后只反转最后 k 个节点，并且需要重新连接链表。

总结

XOR 链表的优点在于可以大大减少指针的储存空间，提高链表的效率。虽然与普通链表相比，XOR 链表对编写代码有一定的挑战性，但是值得掌握，因为它可以帮助我们更好地理解链表的底层实现原理。