题目描述(中等难度)
给一个链表,然后依次头尾头尾头尾取元素,组成新的链表。
解法一 存储
链表的缺点就是不能随机存储,当我们想取末尾元素的时候,只能从头遍历一遍,很耗费时间。第二次取末尾元素的时候,又得遍历一遍。
所以先来个简单粗暴的想法,把链表存储到线性表中,然后用双指针依次从头尾取元素即可。
public void reorderList(ListNode head) { if (head == null) { return; } //存到 list 中去 List<ListNode> list = new ArrayList<>(); while (head != null) { list.add(head); head = head.next; } //头尾指针依次取元素 int i = 0, j = list.size() - 1; while (i < j) { list.get(i).next = list.get(j); i++; //偶数个节点的情况,会提前相遇 if (i == j) { break; } list.get(j).next = list.get(i); j--; } list.get(i).next = null; }
解法二 递归
参考 这里。
解法一中也说到了,我们的问题就是取尾元素的时候,需要遍历一遍链表。
如果我们的递归函数能够返回当前头元素对应的尾元素,并且将头元素和尾元素之间的链表按要求完成,那就变得简单了。
如上图,我们只需要将 head
指向 tail
,tail
指向处理完的链表头即可。
然后我们把之前的 tail.next
返回就是外层 head
对应的 tail
了。
递归出口的话,如果只有一个节点,那么我们只需要将 head.next
返回。
if (len == 1) { ListNode outTail = head.next; head.next = null; return outTail; }
如果是两个节点,我们需要将 head.next.next
返回。
if (len == 2) { ListNode outTail = head.next.next; head.next.next = null; return outTail; }
然后总体的代码就是下边的样子
public void reorderList(ListNode head) { if (head == null || head.next == null || head.next.next == null) { return; } int len = 0; ListNode h = head; //求出节点数 while (h != null) { len++; h = h.next; } reorderListHelper(head, len); } private ListNode reorderListHelper(ListNode head, int len) { if (len == 1) { ListNode outTail = head.next; head.next = null; return outTail; } if (len == 2) { ListNode outTail = head.next.next; head.next.next = null; return outTail; } //得到对应的尾节点,并且将头结点和尾节点之间的链表通过递归处理 ListNode tail = reorderListHelper(head.next, len - 2); ListNode subHead = head.next;//中间链表的头结点 head.next = tail; ListNode outTail = tail.next; //上一层 head 对应的 tail tail.next = subHead; return outTail; }
解法三
参考 这里,主要是利用到一头一尾取元素的特性。
主要是三步,举个例子。
1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 第一步,将链表平均分成两半 1 -> 2 -> 3 4 -> 5 -> 6 第二步,将第二个链表逆序 1 -> 2 -> 3 6 -> 5 -> 4 第三步,依次连接两个链表 1 -> 6 -> 2 -> 5 -> 3 -> 4
第一步找中点的话,可以应用 19 题 的方法,快慢指针。快指针一次走两步,慢指针一次走一步,当快指针走到终点的话,慢指针会刚好到中点。如果节点个数是偶数的话,slow
走到的是左端点,利用这一点,我们可以把奇数和偶数的情况合并,不需要分开考虑。
第二步链表逆序的话,在 第 2 题 讨论过了,有迭代和递归的两种方式,迭代的话主要利用两个指针,依次逆转。
第三步的话就很简单了,两个指针分别向后移动就可以。
public void reorderList(ListNode head) { if (head == null || head.next == null || head.next.next == null) { return; } //找中点,链表分成两个 ListNode slow = head; ListNode fast = head; while (fast.next != null && fast.next.next != null) { slow = slow.next; fast = fast.next.next; } ListNode newHead = slow.next; slow.next = null; //第二个链表倒置 newHead = reverseList(newHead); //链表节点依次连接 while (newHead != null) { ListNode temp = newHead.next; newHead.next = head.next; head.next = newHead; head = newHead.next; newHead = temp; } } private ListNode reverseList(ListNode head) { if (head == null) { return null; } ListNode tail = head; head = head.next; tail.next = null; while (head != null) { ListNode temp = head.next; head.next = tail; tail = head; head = temp; } return tail; }
总
解法一利用空间去存储就很简单了,解法二递归的思想也很经典,自己也想了很久,看到作者的思路才恍然大悟,判断当前 length
定义递归出口很巧妙。解法三主要就是对题目的理解,关键就是利用一头一尾取元素的特性。