【LeetCode】Reorder List 解题报告

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}.

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */

【题意】

给定一个链表，把最后一个结点插入到第1个结点后，倒数第二个结点插入到第2个结点后，倒数第三个结点插入到第3个结点后，以此类推……

【思路】

由题意知，后面 (n-1)/2 个结点需要分别插入到前面 (n-1)/2 个结点后。

那么先把链表分为两段，前面 n-(n-1)/2 个结点为被插入链表，和后面 (n-1)/2 个结点为插入链表。

在插入之前，需先把插入链表逆序，即第n个结点->第n-1个结点->...

【Java代码】

public class Solution {
    public void reorderList(ListNode head) {
        ListNode node = head;
        int cnt = 0;
        while (node != null) {
            cnt++;
            node = node.next;
        }
        
        if (cnt < 3) return;//3个以下的结点不需要移动
        
        int k = (cnt - 1) / 2;//需要移动的后k个结点
        int i = 1;
        node = head;
        while (i++ < cnt - k) {
            node = node.next;
        }
        ListNode begin = node.next;//用begin表示需要移动的后k个结点的开始
        node.next = null;//把不需要移动的部分结尾设为null
        
        //把需要移动的k个结点逆序
        ListNode pre = begin;
        ListNode cur = begin.next;
        begin.next = null;
        while (cur != null) {
            ListNode next = cur.next;
            cur.next = pre;
            
            begin = cur;
            pre = cur;
            cur = next;
        }
        
        ListNode node1 = head;
        ListNode node2 = begin;
        while (node1 != null && node2 != null) {
            pre = node1;
            cur = node2;
            
            node1 = node1.next;//这两行一定要放在下面两行之前，因为pre和node1指向同一个结点，下面操作会改变node1的next；cur和node2同理
            node2 = node2.next;
            
            cur.next = pre.next;//这两行代码是把cur插入到pre后
            pre.next = cur;
        }
    }
}

【感受】

代码写起来超恶心，写着写着就混乱了，一会儿就不知道next指的是哪个结点了。

【升级版】

先用快慢指针找到链表的中点，然后翻转链表后半部分，再和前半部分组合。

需要注意的是把链表分成两半时，前半段的尾节点要置为NULL，翻转链表时也要把尾节点置为NULL。

public class Solution {
    public void reorderList(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) return;
        
        //把整个链表划分成2个等长的子链表，如果原链表长度为奇数，那么第一个子链表的长度多1
        ListNode slow = head, fast = head;
        while (fast.next != null) {
            fast = fast.next;
            if (fast.next != null) fast = fast.next;
            else break;
            slow = slow.next;
        }
        
        ListNode head1 = head, head2 = slow.next;
        slow.next = null;
        
        //翻转第二个子链表
        ListNode cur = head2, post = cur.next;
        cur.next = null;
        while (post != null) {
            ListNode tmp = post.next;
            post.next = cur;
            cur = post;
            post = tmp;
        }
        head2 = cur;
        
        //将两个子链表合并
        ListNode node1 = head1, node2 = head2;
        while (node2 != null) {
            ListNode tmp1 = node1.next;
            ListNode tmp2 = node2.next;
            node1.next = node2;
            node2.next = tmp1;
            node1 = tmp1;
            node2 = tmp2;
        }
    }
}