【NowCoder.链表.CM11】链表分割，思路分析+图解

链表分割

一、题目

题目指路：CM11 链表分割_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

现有一链表的头指针ListNode* pHead，给一定值x，编写一段代码将所有小于x的结点排在其余结点之前，且不能改变原来的数据顺序，返回重新排列后的链表的头指针

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二、思路分析

错误思路：

遍历两遍链表，第一次找小的数，第二次找大的数，但存在隐患，因为链表是连在一起的，将前面节点放到新的链表中，链表中的结构会紊乱

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普通思路：

新定义一个哨兵的头节点，大于x的尾插，小于x的头插

结果：

可以看到方法是好方法，但是最后的结果顺序不对

我们任然需要切换思路

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巧妙思路：

✏️链表和数组不同，链表在链表的节点之间做手脚是不占用内存，

✏️新建链表的节点去重新构建链表，只要把哨兵头节点free掉，就不存在占用空间

✏️既然要我们找比x小和比x大的数，分别放在两头，那么在第二种思路的基础上，我们不用同一个链表，因为可以看到中间的哨兵头节点还需要一个指针去存储它的地址

✏️而且我们需要的都是尾插，因为尾插顺序不会改变

✏️两个链表，一个存储比x小，一个存储比x大，最后再将链表链接起来

准备好需要的哨兵节点，以及尾插需要的双指针

因为这里不需要走回头路，直接插入就行，上面的next指针可以省略

以 x = 3为例

模拟第一步：

模拟第二步：

模拟第三步

注意这里greaterhead和lesstail的下一个都指向4

模拟第四步

模拟第五步

这里最后greatertail还连着lesstail，所以最后要把它们next都为NULL

最后变成：

代码如下：

class Partition {
public:
    ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
        if(pHead == NULL)
        {
            return NULL;
        }
        
        ListNode* cur = pHead;
        ListNode* lesshead = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        ListNode* greaterhead = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        ListNode* lesstail = lesshead;
        ListNode* greatertail = greaterhead;
        
        while(cur)
        {
            if(cur->val < x)
            {
                lesstail->next = cur;
                lesstail = cur;
                cur = cur->next;
            }
            else
            {
                greatertail->next = cur;
                greatertail = cur;
                cur = cur->next;
            }
        }
        
        greatertail->next = NULL;
        lesstail->next = greaterhead->next;
        
        ListNode* ret = lesshead->next;
        free(greaterhead);
        free(lesshead);
        return ret;
    }
};

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