牛客网刷题-重排链表

问题描述

将给定的单链表 L： L0→L1→…→L{n-1}→Ln
重新排序为：L0→Ln →L1→L{n-1}→L2→L{n-2}→…L
要求使用原地算法，不能改变节点内部的值，需要对实际的节点进行交换。

示例

示例1

输入
{10,20,30,40}

输出
{10,40,20,30}

解决思路

思路

1. 线性表：因为链表没有下表，我们可以现将链表遍历一遍，存储到线性表中，然后再重排序
2. 链表中点+链表逆序+合并链表：先查找链表的中点，将链表分开，后半截链表逆序，然后合并两个两表，即可重排序

代码实现

思路1:线性表

// 思路1：线性表
public class Solution {
    
      
    public void reorderList(ListNode head) {
    
    
        // 因为有坐标对应关系，所以使用数组或list解决
        List<ListNode> temp = new ArrayList<>();
        while (head != null) {
    
    
            temp.add(head);
            head = head.next;
        }

        for (int i = 0; i < temp.size()/2; i++) {
    
    
            temp.get(i).next = temp.get(temp.size() - i - 1);
            if (i + 1 != temp.size()/2) {
    
    
                temp.get(temp.size() - i - 1).next = temp.get(i + 1);
            }
        }
    }
}

时间复杂度分析：
O(N)：遍历链表

空间复杂度分析：
O(N)：使用了大小为N的线性表

思路2:链表中点+链表逆序+合并链表

// 思路2:链表中点+链表逆序+合并链表
public class Solution {
    
      
    //寻找链表中点 + 链表逆序 + 合并链表
    public void reorderList2(ListNode head) {
    
    
        if (head == null) {
    
    
            return;
        }
		// 获取中点
        ListNode middle = getMiddle(head);
        // 分离
        ListNode next = middle.next;
        middle.next = null;
		// 反转
        ListNode revert = revert(next);
		// 合并
        merge(head, revert);
    }

    // 查找中点
    public ListNode getMiddle(ListNode head){
    
    
        ListNode slow = head; // 中点
        ListNode fast = head;
        while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
    
    
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return slow;
    }

    // 采用头插法
    public ListNode revert(ListNode head){
    
    
        ListNode pre = null; // 包含一个前置节点，记录已经头插的
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
    
    
            ListNode next = cur.next;
            cur.next = pre; // 先更改当前节点的next节点
            pre = cur; // pre节点为当前节点
            cur = next; // 当前节点为next节点
        }
        return pre;
    }

    public ListNode merge(ListNode l1, ListNode l2){
    
    
        ListNode l1_tmp;
        ListNode l2_tmp;
        while (l1 != null && l2 != null) {
    
    
            l1_tmp = l1.next;
            l2_tmp = l2.next;

            l1.next = l2;
            l1 = l1_tmp;

            l2.next = l1;
            l2 = l2_tmp;
        }
        return l1;
    }
}

时间复杂度分析：
O(N)：遍历链表

空间复杂度分析：
O(1)：没有使用额外的空间

小伙伴如果想测试的话，可以直接到牛客网这个链接做测试

重排链表-牛客网