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剑指 Offer II 026. 重排链表

剑指 Offer II 026. 重排链表

作者: Abeants | 来源:发表于2022-07-27 12:13 被阅读0次

    给定一个单链表 L 的头节点 head ,单链表 L 表示为:

    L0 → L1 → … → Ln-1 → Ln
    请将其重新排列后变为:

    L0 → Ln → L1 → Ln-1 → L2 → Ln-2 → …

    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。

    示例 1:



    输入: head = [1,2,3,4]
    输出: [1,4,2,3]

    示例 2:



    输入: head = [1,2,3,4,5]
    输出: [1,5,2,4,3]

    提示:
    链表的长度范围为 [1, 5 * 104]
    1 <= node.val <= 1000

    来源:力扣(LeetCode)
    链接:https://leetcode.cn/problems/LGjMqU
    著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

    解题思路及方法

    用线性表按序存储每一个节点,然后用双指针链接是比较常规的办法,但是会用O(n)的空间。我们采用将链表后半部分反转,然后将前半部分后半部分合并即可在O(1)的空间解决。

    这道题是道好题,分别写三个子函数处理:反转链表、找到链表中点、链表合并。这里说下找到链表中点,使用快慢指针的方法,快指针一次走两步,慢指针一次走一步,代码为:

            while (fast != null && fast.next != null) {
                fast = fast.next.next;
                slow = slow.next;
            }
    

    但是这道题要找到中点的前一个节点,因为要把链表的前后部分断链,所以代码为:

            while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
                fast = fast.next.next;
                slow = slow.next;
            }
    

    整体方法为:

    /**
     * Definition for singly-linked list.
     * public class ListNode {
     *     int val;
     *     ListNode next;
     *     ListNode() {}
     *     ListNode(int val) { this.val = val; }
     *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
     * }
     */
    class Solution {
        public void reorderList(ListNode head) {
            if (head == null) return;
            
            ListNode mid = findMiddleNode(head);
            ListNode head1 = head;
            ListNode head2 = mid.next;
            // 断链
            mid.next = null;
            // 后半部分链表反转
            head2 = reverse(head2);
            
            // 合并链表
            mergeList(head1, head2);
        }
    
        // 反转链表
        public ListNode reverse(ListNode head) {
            ListNode prev = null;
            ListNode curr = head;
    
            while (curr != null) {
                ListNode next = curr.next;
                curr.next = prev;
    
                // 移动指针
                prev = curr;
                curr = next;
            }
    
            return prev;
        }
    
        // 寻找链表中间节点前一节点,奇数长度是中间链表,偶数长度是前半部分结尾
        public ListNode findMiddleNode(ListNode head) {
            ListNode fast = head;
            ListNode slow = head;
    
            while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
                fast = fast.next.next;
                slow = slow.next;
            }
    
            return slow;
        }
    
        // 链表合并
        public void mergeList(ListNode head1, ListNode head2) {
            ListNode pt1 = head1;
            ListNode pt2 = head2;
    
            while (pt1 != null && pt2 != null) {
                ListNode next1 = pt1.next;
                ListNode next2 = pt2.next;
    
                // 链接
                pt1.next = pt2;
                pt1 = next1;
                pt2.next = pt1;
                pt2 = next2;
            }
        }
    }
    

    结果如下:

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