143. 重排链表

题目描述

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

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做题思路

• 这个题两种解法

• 第一种：

  我们定义一个线性表，先把链表的结点都放进去，然后根据题目要求的顺序，操作链表的next指向即可

  为什么选择线性表呢？

  从题目我们可以看到 题目要求我们 第一个指向最后一个 在指向低二个在指向倒数第二个…

  这就必须要求我们能 定位链表结点

  所以用线性表就可以根据下标快速定位到目标结点

  时间复杂度 O（N）

  空间复杂度 O（N）

• 第二种方法：比较综合基础

  观察题目我们可以发现，如果我们找到中中间结点，将中间节点一分为二，然后右边的再反转，然后再将左右两边的链表合并，那么就是目标顺序链表了

  所以我们要做的工作就是

  • 找到中间结点
  • 反转链表
  • 合并链表

  时间复杂度 O（N）

  空间复杂度 O（1）

  所以这种方法是第一种方法的优化

代码实现

法一

/**
 * 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) {
        List<ListNode> res=new ArrayList<>();
        ListNode cur=head;
        while(cur!=null){
            res.add(cur);
            cur=cur.next;
        }
        int begin=0;
        int end=res.size()-1;
        while(begin!=end){
            res.get(begin).next=res.get(end);
            begin++;
            if(begin==end){
                break;
            }
            res.get(end).next=res.get(begin);
            end--;
        }
        res.get(begin).next=null;
    }
}
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​ 法二

/**
 * 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) {

        ListNode mid=findMid(head);
        ListNode midNext=mid.next;
        mid.next=null;
        ListNode head2=reverse(midNext);
        head=mergeListNode(head,head2);
    }
    public ListNode findMid(ListNode head){
        ListNode slow=head,fast=head;
        while(fast.next!=null && fast.next.next!=null){
            slow=slow.next;
            fast=fast.next.next;
        }
        return slow;
    }

    public ListNode reverse(ListNode head){
        ListNode pre=head,cur=null;
        while(pre!=null){
            ListNode next=pre.next;
            pre.next=cur;
            cur=pre;
            pre=next;
        }
        return cur;
    }

    public ListNode mergeListNode(ListNode head1,ListNode head2){
        ListNode newHead=new ListNode();
        ListNode tail=newHead;
        ListNode r1=head1,r2=head2;
        while(r1!=null && r2!=null){
            tail.next=r1;
            tail=r1;

            r1=r1.next;

            tail.next=r2;
            tail=r2;
            r2=r2.next;
        }

        tail.next=r1==null?r2:r1;
        return newHead.next;
    } 
}
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