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。
时间复杂度是 ,空间复杂度是 ,因为只用到了 3 个额外指针。
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 = Noneclass Solution:def oddEvenList(self, head: ListNode) -> ListNode:if head is None:return headeven_head, odd, even = head.next, head, head.nextwhile even is not None and even.next is not None:odd.next = even.nexteven.next = even.next.nextodd = odd.nexteven = even.nextodd.next = even_headreturn head
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