leetcode第86题

125 阅读3分钟

本文已参与「新人创作礼」活动,一起开启掘金创作之路。

leetcode第86题

题目描述(中等难度)

image-20221025235243544

题目描述的很难理解,其实回想一下快排就很好理解了。就是快排的分区,将链表分成了两部分,一部分的数字全部小于分区点 x,另一部分全部大于等于分区点 x。最后就是 1 2 2 和 4 3 5 两部分。

解法一

回顾下快排的解法,快排中我们分区用了两个指针,一个指针表示该指针前边的数都小于分区点。另一个指针遍历数组。

 1 4 3 2 5 2  x = 3
   ^   ^
   i   j
 i 表示前边的数都小于分区点 3, j 表示当前遍历正在遍历的点
 如果 j 当前指向的数小于分区点,就和 i 指向的点交换位置,i 后移
 ​
 1 2 3 4 5 2  x = 3
     ^   ^
     i   j
 ​
 然后继续遍历就可以了。
 Copy

这道题无非是换成了链表,而且题目要求不能改变数字的相对位置。所以我们肯定不能用交换的策略了,更何况链表交换也比较麻烦,其实我们直接用插入就可以了。

同样的,用一个指针记录当前小于分区点的链表的末尾,用另一个指针遍历链表,每次遇到小于分区点的数,就把它插入到记录的链表末尾,并且更新末尾指针。dummy 哨兵节点,减少边界情况的判断。

 public ListNode partition(ListNode head, int x) {
     ListNode dummy = new ListNode(0);
     dummy.next = head;
     ListNode tail = null; 
     head = dummy;
     //找到第一个大于等于分区点的节点,tail 指向它的前边
     while (head.next != null) {
         if (head.next.val >= x) {
             tail = head; 
             head = head.next;
             break;
         }else {
             head = head.next;
         }
     }
     while (head.next != null) {
         //如果当前节点小于分区点,就把它插入到 tail 的后边
         if (head.next.val < x) {
             //拿出要插入的节点
             ListNode move = head.next;
             //将要插入的结点移除
             head.next = move.next;
             //将 move 插入到 tail 后边
             move.next = tail.next; 
             tail.next = move; 
             //更新 tail
             tail = move;
         }else{
             head = head.next;
         }
 ​
     } 
     return dummy.next;
 }
 Copy

时间复杂度:O(n)。

空间复杂度:O(1)。

解法二

官方给出的 solution 也许更好理解一些。

我们知道,快排中之所以用相对不好理解的双指针,就是为了减少空间复杂度,让我们想一下最直接的方法。new 两个数组,一个数组保存小于分区点的数,另一个数组保存大于等于分区点的数,然后把两个数组结合在一起就可以了。

 1 4 3 2 5 2  x = 3
 min = {1 2 2}
 max = {4 3 5}
 接在一起
 ans = {1 2 2 4 3 5}
 Copy

数组由于需要多浪费空间,而没有采取这种思路,但是链表就不一样了呀,它并不需要开辟新的空间,而只改变指针就可以了。

 public ListNode partition(ListNode head, int x) { 
     //小于分区点的链表
     ListNode min_head = new ListNode(0);
     ListNode min = min_head;
     //大于等于分区点的链表
     ListNode max_head = new ListNode(0);
     ListNode max = max_head;
 ​
     //遍历整个链表
     while (head != null) {  
         if (head.val < x) {
             min.next = head;
             min = min.next;
         } else { 
             max.next = head;
             max = max.next;
         }
 ​
         head = head.next;
     } 
     max.next = null;  //这步不要忘记,不然链表就出现环了
     //两个链表接起来
     min.next = max_head.next;
 ​
     return min_head.next;
 }
 Copy

时间复杂度:O(n)。

空间复杂度:O(1)。

做完了 84、85 连续两个 hard 后,终于可以做个链表压压惊了。本质上就是快排的分区,而在当时被抛弃的用两个数组分别保存,最 naive 的方法,用到链表这里却显示出了它的简洁。