【算法】【链表】328.奇偶链表--通俗讲解

一、题目是啥？一句话说清

给定一个单链表，将所有奇数索引节点和偶数索引节点分别分组，保持原有顺序，然后将偶数索引节点组连接到奇数索引节点组之后。

示例：

输入：1 → 2 → 3 → 4 → 5
输出：1 → 3 → 5 → 2 → 4

二、解题核心

使用两个指针分别构建奇数链表和偶数链表，遍历原链表，将奇数节点连接在一起，偶数节点连接在一起，最后将偶数链表头连接到奇数链表尾。

这就像把队伍分成男女两组，然后让男组在前，女组在后，但每组内部保持原来的顺序。

三、关键在哪里？（3个核心点）

想理解并解决这道题，必须抓住以下三个关键点：

1. 分离奇偶节点

是什么：使用两个指针odd和even，odd指向奇数节点，even指向偶数节点。
为什么重要：这样我们可以同时遍历和构建两个链表，而不需要额外空间。

2. 维护两个链表的头部

是什么：保存偶数链表的头节点evenHead，因为最后需要将偶数链表连接到奇数链表之后。
为什么重要：如果不保存evenHead，我们将丢失偶数链表的起点，无法连接。

3. 指针移动和连接

是什么：在遍历过程中，将odd的next指向odd的下一个奇数节点（即odd->next->next），同样对even做类似操作。
为什么重要：这确保了奇数节点和偶数节点分别被正确连接，形成两个独立的链表。

四、看图理解流程（通俗理解版本）

假设链表为：1 → 2 → 3 → 4 → 5

初始化：
- odd指向头节点1（奇数索引）
- even指向头节点的下一个节点2（偶数索引）
- 保存evenHead = 2（偶数链表的头）
第一轮处理：
- 将odd的next指向odd->next->next（即1指向3）：1 → 3
- 将even的next指向even->next->next（即2指向4）：2 → 4
- 移动odd到odd->next（即3）
- 移动even到even->next（即4）
第二轮处理：
- odd的next指向odd->next->next（即3指向5）：1 → 3 → 5
- even的next指向even->next->next（即4指向null）：2 → 4 → null
- 移动odd到5
- 移动even到null
连接链表：
- 此时奇数链表：1 → 3 → 5
- 偶数链表：2 → 4
- 将odd的next指向evenHead：5指向2，形成1 → 3 → 5 → 2 → 4

五、C++ 代码实现（附详细注释）

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

// 链表节点定义
struct ListNode {
    int val;
    ListNode *next;
    ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
    ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
    ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
};

class Solution {
public:
    ListNode* oddEvenList(ListNode* head) {
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
            return head; // 空链表或只有一个节点，直接返回
        }
        
        ListNode* odd = head; // 奇数指针，指向头节点
        ListNode* even = head->next; // 偶数指针，指向第二个节点
        ListNode* evenHead = even; // 保存偶数链表的头节点
        
        // 遍历链表，直到even或even->next为空
        while (even != nullptr && even->next != nullptr) {
            // 将odd的next指向下一个奇数节点
            odd->next = odd->next->next;
            // 将even的next指向下一个偶数节点
            even->next = even->next->next;
            // 移动odd和even指针
            odd = odd->next;
            even = even->next;
        }
        
        // 将偶数链表连接到奇数链表之后
        odd->next = evenHead;
        
        return head;
    }
};

// 辅助函数：打印链表
void printList(ListNode* head) {
    while (head != nullptr) {
        cout << head->val << " ";
        head = head->next;
    }
    cout << endl;
}

// 测试代码
int main() {
    // 创建示例链表：1->2->3->4->5
    ListNode* head = new ListNode(1);
    head->next = new ListNode(2);
    head->next->next = new ListNode(3);
    head->next->next->next = new ListNode(4);
    head->next->next->next->next = new ListNode(5);
    
    Solution solution;
    ListNode* result = solution.oddEvenList(head);
    
    printList(result); // 输出：1 3 5 2 4
    
    // 释放内存（简单示例）
    while (result != nullptr) {
        ListNode* temp = result;
        result = result->next;
        delete temp;
    }
    
    return 0;
}

六、时间空间复杂度

时间复杂度：O(n)，其中n是链表长度。我们只遍历了一次链表。
空间复杂度：O(1)，只使用了几个指针，没有使用额外空间。

七、注意事项

边界条件：处理空链表或只有一个节点的情况，直接返回头节点。
循环条件：循环继续的条件是even不为空且even->next不为空，因为even指针每次移动两步，需要确保even->next存在。
指针移动：在更新odd和even的next指针后，需要移动odd和even指针到下一个位置。
连接链表：最后一定要将奇数链表的尾部指向偶数链表的头部，否则会丢失偶数部分。

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