算法 LC 链表-奇偶链表

题目描述

给定单链表的头节点 head ，将所有索引为奇数的节点和索引为偶数的节点分别组合在一起，然后返回重新排序的列表。

第一个节点的索引被认为是 奇数 ， 第二个节点的索引为 偶数 ，以此类推。

请注意，偶数组和奇数组内部的相对顺序应该与输入时保持一致。
你必须在 O(1) 的额外空间复杂度和 O(n) 的时间复杂度下解决这个问题

示例1:

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输入: head = [1,2,3,4,5]
输出: [1,3,5,2,4]

示例2:

截屏2022-03-15 下午5.20.56.png

输入: head = [2,1,3,5,6,4,7]
输出: [2,3,6,7,1,5,4]

题解

对于原始链表，每个节点都是奇数节点或偶数节点。头节点是奇数节点，头节点的后一个节点是偶数节点，相邻节点的奇偶性不同。因此可以将奇数节点和偶数节点分离成奇数链表和偶数链表，然后将偶数链表连接在奇数链表之后，合并后的链表即为结果链表

思路1:
原始链表的头节点 head 也是奇数链表的头节点以及结果链表的头节点，head 的后一个节点是偶数链表的头节点。令 evenHead = head.next，则 evenHead 是偶数链表的头节点。

维护两个指针 odd 和 even 分别指向奇数节点和偶数节点，初始时 odd = head，even = evenHead。通过迭代的方式将奇数节点和偶数节点分离成两个链表，每一步首先更新奇数节点，然后更新偶数节点。

更新奇数节点时，奇数节点的后一个节点需要指向偶数节点的后一个节点，因此令 odd.next = even.next，然后令 odd = odd.next，此时 odd 变成 even 的后一个节点。
更新偶数节点时，偶数节点的后一个节点需要指向奇数节点的后一个节点，因此令 even.next = odd.next，然后令 even = even.next，此时 even 变成 odd 的后一个节点。

在上述操作之后，即完成了对一个奇数节点和一个偶数节点的分离。重复上述操作，直到全部节点分离完毕。全部节点分离完毕的条件是 even 为空节点或者 even.next 为空节点，此时 odd 指向最后一个奇数节点（即奇数链表的最后一个节点）。

最后令 odd.next = evenHead，将偶数链表连接在奇数链表之后，即完成了奇数链表和偶数链表的合并，结果链表的头节点仍然是 head

截屏2022-03-15 下午6.24.26.png

// OC
+ (ListNode *)oddEvenList1:(ListNode *)head {
    ListNode *odd = head;
    ListNode *evenHead = head.next;
    ListNode *even = head.next;
    
    while (even != nil && even.next != nil) {
        // 奇数节点的下一个节点指向偶数节点的next
        odd.next = even.next;
        // odd 变成 even 的后一个节点
        odd = odd.next;
        
        // 偶数节点的下一个节点指向奇数节点的next
        even.next = odd.next;
        // even 变成 odd 的后一个节点
        even = even.next;
    }
    
    odd.next = evenHead;
    
    return head;

}

// Swift
    static public func oddEvenList1(_ head:ListNode?) -> ListNode? {
        if head == nil {
            return head
        }
        // 偶数链表的头节点
        let evenHead = head?.next
        var odd = head
        var even = head?.next
        while even != nil && even?.next != nil {
            // 奇数节点的后一个节点需要指向偶数节点的后一个节点
            odd?.next = even?.next
            //  odd 变成 even 的后一个节点
            odd = odd?.next
            // 偶数节点的后一个节点需要指向奇数节点的后一个节点
            even?.next = odd?.next
            // even 变成 odd 的后一个节点
            even = even?.next
        }
        
        odd?.next = evenHead
        
        return head
        
    }

思路2:
令evenHeadNode = head?.next 则 evenHeadNode 为偶数链表的头节点，oddTailNode为奇数链表的尾部节点
遍历所有节点，奇数节点的Next指向下一个奇数节点，偶数节点的Next指向下一个偶数节点，即curNode?.next = curNode?.next?.next，并且判断当前奇数链表是否遍历完成，如果奇数节点便利结束，则令oddTailNode = curNode
在遍历结束后，合并奇数链表和偶数链表，即oddTailNode?.next = evenHeadNode

// OC
+ (ListNode *)oddEvenList2:(ListNode *)head {
    // 记录偶数链表的头部
    ListNode *evenHeadNode = head.next;
    // 记录奇数链表的尾部
    ListNode *oddTailNode = nil;
    ListNode *curNode = head;
    // 奇偶 true为奇数，false偶数
    BOOL flag = YES;
    while (curNode != nil) {
        if (flag && (curNode.next == nil || curNode.next.next == nil)) {
            oddTailNode = curNode;
        }
        ListNode *nextNode = curNode.next;
        curNode.next = curNode.next.next;
        curNode = nextNode;
        flag = !flag;
    }
    
    oddTailNode.next = evenHeadNode;
    
    return head;
}

// Swift
    static public func oddEvenList2(_ head:ListNode?) -> ListNode? {
        if head == nil {
            return head
        }
        var curNode = head
        // 记录偶数链表的头部
        let evenHeadNode = head?.next
        // 记录奇数链表的尾部
        var oddTailNode:ListNode?
        // 奇偶 true为奇数，false偶数
        var flag:Bool = true
        while(curNode != nil) {
            if flag && (curNode?.next == nil || curNode?.next?.next == nil) {
                // 奇数链表 循环完毕
                oddTailNode = curNode
            }
            // 下次遍历节点
            let nextNode = curNode?.next
            // curNode?.next = curNode?.next?.next
            // 当前节点的next指向当前节点的Next的Next
            curNode?.next = curNode?.next?.next
            curNode = nextNode
            
            flag = !flag
            
        }
        oddTailNode?.next = evenHeadNode
        return head
    }

参考：https://leetcode-cn.com/leetbook/read/top-interview-questions-medium/xvdwtj/
https://leetcode-cn.com/problems/odd-even-linked-list/solution/qi-ou-lian-biao-by-leetcode-solution/