leetcode链表之重排链表

143、重排链表

题目：

给定一个单链表 L 的头节点 head ，单链表 L 表示为：

L0 → L1 → … → Ln - 1 → Ln

请将其重新排列后变为：

L0 → Ln → L1 → Ln - 1 → L2 → Ln - 2 → …

不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。

示例1：

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[1,4,2,3]

示例2：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[1,5,2,4,3]

思路：

这道题就是需要将链表首尾结点交替连接

解法1：

由于这是单向链表，所以没有前一个结点的指向，这个时候很自然的想到用数组，可以很方便的进行结点的选取

代码：

class Solution:
    def reorderList(self, head: ListNode) -> None:
        if not head: return
        nodes = []
        cur = head
        # 遍历所有节点将，结点放入nodes里进行缓存
        while cur:
            nodes.append(nodes)
            cur = cur.next

        i, j = 0, len(nodes) - 1
        # 头尾进行交替连接
        while i < j:
            nodes[i].next = nodes[j]
            i += 1
            # i+1之后如果和j相等，也就说明此时遍历已经完成，此时设置下一个结点为None，结束循环即可
            if i == j:
              nodes[i].next = None 
              break
            nodes[j].next = nodes[i]
            j -= 1
                

解法2：

在这道题之前，我们已经写过怎么查找链表的中点，反转链表，以及合并链表的操作。此时可以想到，如果从终点到尾结点进行反转，然后两个结点交替相接，也可以满足题目要求。

代码：

class Solution:
        # 查询链表的中点，使用快慢指针
    def getMedian(self, head):
        slow = fast = head
        while fast and fast.next:
            fast = fast.next.next
            slow = slow.next
        return slow
        # 反转链表，先将下一个指针缓存，然后将当前指针指向前一个指针，分别将当前指针和前一个指针向后移动即可
    def reversed(self, head):
        prev, cur = None, head
        while cur:
            next = cur.next
            cur.next = prev
            prev = cur
            cur = next
        return prev
        # 合并两个链表，创建一个虚拟头结点，然后依次进行拼接，最后将未拼接完的拼接到链表后面即可
    def merge(self, l1, l2):
        cur = vHead = ListNode()
        while l1 and l2:
            cur.next = l1
            l1 = l1.next
            cur = cur.next
            cur.next = l2
            l2 = l2.next
            cur = cur.next
        cur.next = l1 or l2
        return vHead.next


    def reorderList(self, head: ListNode) -> None:
        if not head: return
        mid = self.getMedian(head)
        # 这里注意使用中点的下一个结点，目的是为了将前面的结点从中部进行切断，
        # 否则在合并的时候，头结点后面的也会进行合并，这样会导致拼接两次
        midRevered = self.reversed(mid.next)
        mid.next = None
        self.merge(head, midRevered)