[Leetcode] Reorder List 链表重新排序

Reorder List

Given a singly linked list L: L0→L1→…→Ln-1→Ln, reorder it to: L0→Ln→L1→Ln-1→L2→Ln-2→…

You must do this in-place without altering the nodes' values.

For example, Given {1,2,3,4}, reorder it to {1,4,2,3}

.

逆序合并法

复杂度

时间 O(N) 空间 O(1)

思路

理想情况下，如果能一个指针从后往前走，一个指针从前往后走，然后一个一个合并就行了。但是单链表并没有从后往前走的能力，难道要改造成双链表吗？其实不用，我们只要把后半部分反转一下，变成两个链表就行了。要找到后半部分的起点，就是用快慢指针。从头开始，快指针走两步，慢指针走一步，这样快指针到头的时候慢指针就是中间了。不过该题我们不能直接拿到中间，而是要拿到中间的前一个节点，这样才能把第一个子链表的末尾置为空，这里的技巧就是快慢指针循环的条件是fast.next != null && fast.next.next != null。

注意

因为不能有额外空间，我们最好用迭代的方法反转链表。

代码

public class Solution {
    public void reorderList(ListNode head) {
        if(head == null) return;
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        // 找到中点的前一个节点
        while(fast.next != null && fast.next.next != null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        // 反转中点及之后的链表
        ListNode head2 = reverseList(slow.next);
        // 将前半部分链表的末尾置空
        slow.next = null;
        // 找到两个子链表的头，准备开始合并
        ListNode head1 = head;
        ListNode dummyHead = new ListNode(0);
        ListNode curr = dummyHead;
        // 当子链表都不为空的时候依次合并
        while(head2 != null && head1 != null){
            curr.next = head1;
            head1 = head1.next;
            curr = curr.next;
            curr.next = head2;
            head2 = head2.next;
            curr = curr.next;
        }
        // 当其中一个子链表为空时，把另一个链表剩下的那个节点加上，因为可能一共有奇数个节点
        curr.next = head2 != null ? head2 : null;
        curr.next = head1 != null ? head1 : null;
        head = dummyHead.next;
    }
    
    // 迭代反转链表
    private ListNode reverseList(ListNode head){
        if(head == null || head.next == null){
            return head;
        }
        ListNode p1 = head;
        ListNode p2 = head.next;
        while(p2 != null){
            ListNode tmp = p2.next;
            p2.next = p1;
            p1 = p2;
            p2 = tmp;
        }
        head.next = null;
        return p1;
    }
}