tag: 双指针, 链表.

一. 题目

给你一个链表的头节点 head 和一个特定值 x , 请你对链表进行分隔, 使得所有小于 x 的节点都出现在 大于或等于 x 的节点之前.

你应当保留两个分区中每个节点的初始相对位置.

二. 题解

本题我们通过将原链表的节点尾插到分隔链表的左半部分或右半部分来分隔链表.

由于尾插第一个节点时分隔链表的左半部分或右半部分中没有节点, 即 ltail == nullptr 或 rtail == nullptr, 无法通过 ltail->next = curr 或者 rtail->next = curr 来尾插节点, 需要分类讨论.

为了避免这种额外的讨论, 我们引入虚拟头节点(dummy)的概念.

设置虚拟头节点, 即在链表的头节点前新插入一个节点. 如此, 链表的头节点便有了前驱节点(即dummy), 尾插时就不需要进行额外的讨论.

分隔链表前.

设置两个虚拟头节点 lhead 和 rhead.

ListNode* lhead = new ListNode(), * rhead = new ListNode();

定义两个尾指针 ltail 和 rtail 分别指向虚拟头节点 lhead 和 rhead.

ListNode* ltail = lhead, * rtail = rhead;

定义 curr 指针指向原链表头节点 head.

ListNode* curr = head;

当 curr 不为空时.

curr != nullptr

curr->val < x

将 curr 所指节点尾插到 ltail 所指节点后.

更新 ltail 指针.

ltail = ltail->next;

更新 curr 指针.

curr = curr->next;

重复这一步骤.

curr == nullptr, while 循环终止.

将分隔链表的左半部分的尾节点的 next 指针指向右半部分的头节点.

ltail->next = rhead->next;

将分隔链表的右半部分的尾节点置空.

rtail->next = nullptr;

head = lhead->next;

delete lhead, rhead;

分隔链表后.

三. 复杂度分析

时间复杂度: O(N), N 是原链表的长度, 我们对原链表进行了一次遍历.

空间复杂度: O(1).

四. 代码

/**
 * 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) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* partition(ListNode* head, int x) {
        ListNode* lhead = new ListNode(), * rhead = new ListNode();    // 设置两个虚拟头节点 lhead 和 rhead
        ListNode* ltail = lhead, * rtail = rhead;    // 定义两个尾指针 ltail 和 rtail
        ListNode* curr = head;    // 定义 curr 指针指向原链表头节点
        
        while (curr) {
            if (curr->val < x) {    // 若小于基准值 x
                ltail->next = curr;    // 尾插到 ltail 所指节点后
                ltail = ltail->next;    // 更新 ltail 指针
            } else {    // 若大于等于基准值 x
                rtail->next = curr;    // 尾插到 rtail 所指节点后
                rtail = rtail->next;    // 更新 rtail 指针
            }
            curr = curr->next;    // 更新 curr 指针
        }

        ltail->next = rhead->next;    // 将分隔链表的左半部分的尾节点的 next 指针指向右半部分的头节点
        rtail->next = nullptr;    // 将分隔链表的尾节点置空

        head = lhead->next;    // 返回分隔后链表的头节点
        delete lhead, rhead;
        return head;
    }
};

Leetcode 86. 分隔链表

一. 题目

二. 题解

三. 复杂度分析

四. 代码