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题目

描述

给定一个单链表，请设定一个函数，将链表的奇数位节点和偶数位节点分别放在一起，重排后输出。

注意是节点的编号而非节点的数值。

数据范围：节点数量满足0≤n≤10^5，节点中的值都满足0≤val≤1000

要求：空间复杂度 O(n)，时间复杂度 O(n)

示例1

输入：
{1,2,3,4,5,6}
复制
返回值：
{1,3,5,2,4,6}
复制
说明：
1->2->3->4->5->6->NULL
重排后为
1->3->5->2->4->6->NULL

示例2

输入：
{1,4,6,3,7}
复制
返回值：
{1,6,7,4,3}
复制
说明：
1->4->6->3->7->NULL
重排后为
1->6->7->4->3->NULL
奇数位节点有1,6,7，偶数位节点有4,3。重排后为1,6,7,4,3

备注：

链表长度不大于200000。每个数范围均在int内。

分析

分析特殊情况

由题意，我们容易得出如下的结论：

如果链表为空，直接返回头指针即可；

如果链表只有一个元素或只有两个元素，我们也无需排序，直接返回头指针即可。

分析一般情况

一种比较容易想到的思路如下：

在开始处理时，我们知道链表头指向的是第一个奇数链的末尾，接下来我们每次遍历两个元素，我们只需要将下一个奇数位置的元素插入到这个奇数链末尾即可，然后更新新的奇数链末尾，等待下一次插入，等到处理结束，从表头到奇数链末尾就是所有奇数位置的元素，奇数链末尾到链表末尾就是所有偶数链的元素。

使用了pOddEnd和pNextOdd。

另一种双指针法：

第一个节点是奇数位，第二个节点是偶数，第二个节点后又是奇数位，因此可以断掉节点1和节点2之间的连接，指向节点2的后面即节点3，如红色箭头。如果此时我们将第一个节点指向第三个节点，就可以得到那么第三个节点后为偶数节点，因此我们又可以断掉节点2到节点3之间的连接，指向节点3后一个节点即节点4，如蓝色箭头。那么我们再将第二个节点指向第四个节点，又回到刚刚到情况了。

step 1：判断空链表的情况，如果链表为空，不用重排。

step 2：使用双指针odd和even分别遍历奇数节点和偶数节点，并给偶数节点链表一个头。

step 3：上述过程，每次遍历两个节点，且even在后面，因此每轮循环用even检查后两个元素是否为NULL，如果不为再进入循环进行上述连接过程。

step 4：将偶数节点头接在奇数最后一个节点后，再返回头部。

代码示例

示例一：

pOddEnd初始化为头节点，pCur为当次的NextOdd，找到当前的pNextOdd，然后将pCur插入到pOddEnd处，使用pNextOdd更新pCur，直到pCur为空，即到达链表末尾。

/**
 * struct ListNode {
 *        int val;
 *        struct ListNode *next;
 *        ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param head ListNode类 
     * @return ListNode类
     */
    ListNode* oddEvenList(ListNode* head) {
        // write code here
        if(nullptr == head || nullptr == head->next || nullptr == head->next->next){
            return head;
        }

        ListNode* pOddEnd = head;
        ListNode* pPre = head->next;
        ListNode* pCur = pPre->next;
        ListNode* pNextOdd = nullptr;

        while(nullptr != pCur){
            // update the pPre and pNextOdd
            pPre->next = pCur->next;
            pPre = pPre->next;
            if(nullptr != pPre){
                pNextOdd = pPre->next;
            }else{
                pNextOdd = nullptr;
            }
            // insert thr pCur to Odd list rear
            pCur->next = pOddEnd->next;
            pOddEnd->next = pCur;
            pOddEnd = pOddEnd->next;

            pCur = pNextOdd;
        }

        return head;
    }
};

示例二：

如上面解答中所说，这里需要多注意一点，要预先保存一下偶数链的头节点head2，之后需要将奇数链的末尾连接过来。

/**
 * struct ListNode {
 *        int val;
 *        struct ListNode *next;
 *        ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param head ListNode类 
     * @return ListNode类
     */
    ListNode* oddEvenList(ListNode* head) {
        // write code here
        if(nullptr == head || nullptr == head->next || nullptr == head->next->next){
            return head;
        }

        ListNode* pOdd = head;
        ListNode* pEven = pOdd->next;
        ListNode* head2 = pEven;

        while(nullptr != pEven && nullptr != pEven->next){
            pOdd->next = pEven->next;
            pOdd = pOdd->next;
            pEven->next = pOdd->next;
            pEven = pEven->next;
        }
        pOdd->next = head2;

        return head;
    }
};

算法题学习---链表的奇偶重排

题目

描述

示例1

示例2

备注：

分析