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每日算法系列【LeetCode 328】奇偶链表


题目描述

给定一个单链表,把所有的奇数节点和偶数节点分别排在一起。请注意,这里的奇数节点和偶数节点指的是节点编号的奇偶性,而不是节点的值的奇偶性。

请尝试使用原地算法完成。你的算法的空间复杂度应为 O(1),时间复杂度应为 O(nodes),nodes 为节点总数。

示例1

输入:
1->2->3->4->5->NULL
输出:
1->3->5->2->4->NULL

示例2


输入:
2->1->3->5->6->4->7->NULL
输出:
2->3->6->7->1->5->4->NULL



提示

  • 应当保持奇数节点和偶数节点的相对顺序。
  • 链表的第一个节点视为奇数节点,第二个节点视为偶数节点,以此类推。

题解

本题要求使用原地算法,也就是不允许额外新建一个链表,只能使用常数的空间复杂度来实现。

要把奇数位置串起来,再把偶数位置串起来,最后把偶数位置链表接到奇数位置链表末尾。因为 ​​head​​​ 表示的就是奇数位置链表的第一个结点,所以我们只需要再新建一个变量 ​​even_head​​​ 指向 ​​head->next​​ ,也就是偶数位置链表的第一个结点。

此外还需要新建两个指针 ​​odd​​​ 和 ​​even​​ 分别指向当前遍历到的奇偶结点,初始时分别指向奇偶头结点。

接下来只需要分成奇偶两条链,各自串联下去就行了。也就是每次把 ​​odd->next​​​ 指向 ​​odd->next->next​​​ ,把 ​​even->next​​​ 指向 ​​even->next->next​​​ 。也就是隔了一个元素,把当前结点下一个结点指向它的下一个和它奇偶位置相同的结点。注意的是,这里一定要先改变 ​​even->next​​​ ,再改变 ​​odd->next​​​ 。因为 ​​odd​​​ 是在 ​​even​​​ 前一个的,先改变它指向的下一个元素并不会影响 ​​even​​​ 后面的元素。但是如果你先改变了 ​​even​​​ 指向的下一个元素,那么 ​​odd->next->next​​ 就变了,就无法指向正确的结点了。

如果我们换个写法,先把 ​​odd->next​​​ 指向 ​​even->next​​​ ,再把 ​​even->next​​​ 指向 ​​even->next->next​​​ ,你就能很清楚的看出来了,必须先改变 ​​odd->next​​​ ,因为它依赖于 ​​even->next​​ 。

最后把 ​​odd​​​ 指向 ​​odd->next​​​ ,把 ​​even​​​ 指向 ​​even->next​​ ,继续遍历下一个结点。

什么时候停止呢?链表的最后一个结点要么是奇数结点,要么是偶数结点。如果是偶数结点,那么最后 ​​even​​​ 不为空,但是它的下一个结点 ​​even->next​​​ 为空,这时候结束遍历。如果是奇数结点,那么最后 ​​odd​​​ 不为空,但是 ​​even​​​ 为空,那么也结束遍历。综上,如果 ​​even​​​ 或者 ​​even->next​​ 为空的时候,结束遍历。

最后只需要把 ​​odd​​​ 的下一个结点指向 ​​even_head​​ 就能把两个链表串起来了。

每日算法系列【LeetCode 328】奇偶链表_结点

代码

c++


/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/

class Solution {
public:
ListNode* oddEvenList(ListNode* head) {
if (head == NULL) return NULL;
ListNode* even_head = head->next;
ListNode* odd = head;
ListNode* even = head->next;
while (even && even->next) {
odd->next = even->next;
even->next = even->next->next;
odd = odd->next;
even = even->next;
}
odd->next = even_head;
return head;
}
};


python


# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None

class Solution:
def oddEvenList(self, head: ListNode) -> ListNode:
if head is None:
return head
even_head, odd, even = head.next, head, head.next
while even is not None and even.next is not None:
odd.next = even.next
even.next = even.next.next
odd = odd.next
even = even.next
odd.next = even_head
return head


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