【数据结构与算法】力扣 143. 重排链表

题目描述

143. 重排链表

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]

提示：

• 链表的长度范围为 [1, 5 * 104]
• 1 <= node.val <= 1000

分析解答

解题思路

1. 找到链表的中点：

   • 使用快慢指针法找到链表的中点，快指针每次走两步，慢指针每次走一步。当快指针到达末尾时，慢指针恰好在链表中点。

2. 反转链表的后半部分：

   • 将链表中点之后的链表部分反转，以便后续的交替合并。

3. 合并两部分链表：

   • 依次从前半部分和后半部分取出节点交替连接，构造出所需的排列顺序。

代码实现（JavaScript）

function reorderList(head) {
    if (!head || !head.next) return;

    // 1. 找到链表的中点
    let slow = head, fast = head;
    while (fast && fast.next) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }

    // 2. 反转链表的后半部分
    let prev = null, curr = slow;
    while (curr) {
        let nextNode = curr.next;
        curr.next = prev;
        prev = curr;
        curr = nextNode;
    }

    // 3. 合并两部分链表
    let first = head, second = prev;
    while (second.next) {
        let temp1 = first.next;
        let temp2 = second.next;

        first.next = second;
        second.next = temp1;

        first = temp1;
        second = temp2;
    }
}

贴上我乱糟糟的笔记供后续复习。

详细步骤讲解

1. 找到中点 ：将链表拆分为前后两部分，以 slow 为中点，前半部分从 head 开始，后半部分从 slow 开始。

2. 反转后半部分：

   • 从 slow 开始反转链表的后半部分。
   • 利用指针 prev 和 curr，将 curr.next 指向 prev，不断移动指针直到链表反转完成。

3. 交替合并：

   • 将前半部分和反转后的后半部分交替连接。
   • 每次取 first 和 second 两个节点，然后更新指针顺序，使链表排列成 L0 → Ln → L1 → Ln-1 的形式。

示例讲解

• 输入 ：head = [1, 2, 3, 4]

  • 中点为 3，反转后变为 [1, 2] 和 [4, 3]。
  • 交替合并，得到 [1, 4, 2, 3]。

• 输入 ：head = [1, 2, 3, 4, 5]

  • 中点为 3，反转后为 [1, 2] 和 [5, 4, 3]。
  • 交替合并，得到 [1, 5, 2, 4, 3]。

思路拓展