143. Reorder List Medium

Given a singly linked list L: L0→L1→…→L**n-1→Ln,
reorder it to: L0→L**nL1→L**n-1→L2→L**n-2→…

You may not modify the values in the list’s nodes, only nodes itself may be changed.

Example 1:

1
Given 1->2->3->4, reorder it to 1->4->2->3.

Example 2:

1
Given 1->2->3->4->5, reorder it to 1->5->2->4->3.

思路:

思路一:暴力解法

直接将链表存在数组中,然后进行操作,不用考虑断链等问题,直接用数组下标解决一切

代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
public void reorderList(ListNode head) {
// Given 1->2->3->4->5, reorder it to 1->5->2->4->3.
// 1. 暴力解法
if (head == null) return;
List<ListNode> list = new ArrayList<>();
while (head != null) {
list.add(head);
head = head.next;
}
int i = 0, j = list.size() - 1;
while (i < j) {
list.get(i).next = list.get(j);
i++;

if (i == j) {
break;
}

list.get(j).next = list.get(i);
j--;
}
list.get(j).next = null;
}

时间复杂度:O(n)

空间复杂度:O(n)

思路二:递归

看到递归还是要想到两个方面的问题:

  • 出口
  • 调用递归函数的统一操作

首先要明确递归传出来的是啥,为什么使用思路一的想法就是,我想找最后一个元素,但是每次都要遍历一遍才能找到那个元素,所以使用了数组,通过下标获取其中的元素。所以,我们应该递归出来的局部链表的尾元素,看下面的🌰:

image-20201022204517106

现在递归到出口,那么我们应该将 tail 传出来

第二,本题的出口要分为两种情况:奇数个和偶数

奇数:直接传出来

偶数:将它的 next 传出来

代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
public void reorderList(ListNode head) {
// Given 1->2->3->4->5, reorder it to 1->5->2->4->3.
// 2. 递归法
if (head == null || head.next == null) return;
int len = 0;
ListNode count = head;
while (count != null) {
count = count.next;
len++;
}
helper(head, len);
}

private ListNode helper(ListNode listNode, int length) {
if (length == 1) {
ListNode tail = listNode.next;
listNode.next = null;
return tail;
}
if (length == 2) {
ListNode tail = listNode.next.next;
listNode.next.next = null;
return tail;
}
ListNode helper = helper(listNode.next, length - 2);
ListNode cur = listNode.next;
ListNode next = helper.next;
listNode.next = helper;
helper.next = cur;
return next;
}

思路三:分组解法

还可以将这个题分为以下几个部分:

  • 找到中点,分割成两个链表
  • 对后一个链表进行逆序
  • 双指针同步进行,将后面链表与前面的链表进行连接
1
2
3
4
5
6
7
8
1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6

分割:1 -> 2 -> 3
4 -> 5 -> 6

逆序:6 -> 5 -> 4

连接:1 -> 6 -> 2 -> 5 -> 3 -> 4

代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
public void reorderList(ListNode head) {
// Given 1->2->3->4->5, reorder it to 1->5->2->4->3.
if (head == null || head.next == null) return;
ListNode slow = head, fast = head;
while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
ListNode cur = slow.next;
slow.next = null;
ListNode next = reverseList(cur);
while (head != null && next != null) {
ListNode l1 = head.next;
ListNode l2 = next.next;
head.next = next;
next.next = l1;
head = l1;
next = l2;
}
}

private ListNode reverseList(ListNode head) {
// 递归法
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode listNode = reverseList(head.next);
head.next.next = head;
head.next = null;
return listNode;
}

时间复杂度:O(n)

空间复杂度:O(1)

注:在 LeetCode 中,递归法时间复杂度可以 beats 100%,第三种方法不可以,按照分析来说,应该是一样的

评论