143. 重排链表 题解

• C++ 实现

// -*- coding: utf-8 -*-
//  @ Date   : 2021/5/20 13:14
//  @ Author : RichardLau_Cx
//  @ file   : Richard.cpp
//  @ IDE    : Dex-C++
//  @ Source : leetcode

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */

#include 
#include 

using namespace std;

class Solution {
    /**
     * Implementation:
     *   1. 找中点：快慢指针法（p一次移动一位、q一次移动两位）;
     *   2. 半反转：将1.过后p指针指向的后一个元素，开始整体反转;
     *   3. 合并.
     */

public:  // 表明以下的成员变量和成员函数为公有成员，在程序中可以任意调用。
    ListNode *reverseList(ListNode *p) {
        /**
         * 传入值跟返回值皆是指针类型（且是头结点）
         * 进行反转链表操作
         */

         ListNode *q = p->next;  // q指向p指向结点的下一个结点
         p->next = nullptr;  // 置空

        while (q != nullptr) {
            // 后面元素不为空，就一直向后移动

            ListNode *t = q->next;  // 定义临时指针，保存q的下一个元素
            q->next = p;

            // 赋值向后移动
            p = q;
            q = t;
        }

        return p;  // 新链表的尾结点
    }

    void reorderList(ListNode* head) {  // 刚好传入链表的头结点作为参数
        /**
        * 给出的函数不需要改任何东西，它会自行根据head去看是否成功反转
        */

        // 先特判
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
            // 如果头结点为空，或者只有一个元素（头结点下一个为空）
            return;
        }

        // 建立两个指针，均指向头结点
        ListNode *p = head, *q = head;

        while (q->next != nullptr && q->next->next != nullptr) {
            //  1. 找中点（中间结点）
            // 不为空，就向后移动
            // TODO: 若写成while (p->next != nullptr && q->next->next != nullptr)，将偶尔报错（未知原因）
            
            p = p->next;
            q = q->next->next;
        }

        // 2. 半反转
        q = reverseList(p->next);  // 废物利用，返回从p指针指向的下一个结点开始的反转链表

        // 3. 合并两个链表（考试中写得稍细一些）
        p->next = nullptr;
        p = head;

        while (p != nullptr && q != nullptr) {
            ListNode *pn = p->next, *qn = q->next;  // 新指针分别指向下一个结点
            p->next = q;
            q->next = pn;
            p = pn;
            q = qn;
        }
        
        // printf(next);
    }
};