day136—快慢指针—重排链表（LeetCode-143）

题目描述

给定一个单链表 L的头节点 head ，单链表 L 表示为：

复制代码

L0 → L1 → … → Ln - 1 → Ln

请将其重新排列后变为：

复制代码

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：

复制代码

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[1,4,2,3]

示例 2：

复制代码

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

解决方案：

这段代码的核心功能是重排单链表 （将链表调整为「原链表前半部分节点 + 后半部分反转后的节点」交替拼接的形式，比如原链表 1→2→3→4→5 变为 1→5→2→4→3，1→2→3→4 变为 1→4→2→3），通过「找中点 + 反转后半段 + 交替拼接」三步实现，时间复杂度 O(n)、空间复杂度 O(1)，是该问题的最优解法。

核心逻辑

代码整合了 "找链表中点""反转链表" 两个基础操作，再通过双指针交替拼接完成重排，全程无额外空间开销：

第一步：找链表中点 ：调用 midNode 函数（快慢指针法）找到链表中间节点 mid，将原链表拆分为前半段（head 开头）和后半段（mid 开头）；
第二步：反转后半段 ：调用 reverseNode 函数反转后半段链表，得到反转后的后半段头节点 head2；
第三步：交替拼接：用两个指针分别遍历前半段和反转后的后半段，逐个将后半段节点插入前半段节点之间，直到后半段只剩最后一个节点（避免链表成环），完成重排。

总结

核心思路：将重排问题拆解为 "找中点拆分 + 反转后半段 + 交替拼接" 三个基础链表操作，化繁为简；
关键细节：拼接时循环条件为 head2->next（而非 head2），避免最后拼接导致链表闭环；
效率优势：三步操作均为一次遍历，整体时间 O(n)、空间 O(1)，是重排链表的最优解法。

函数源码：

cpp 复制代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * 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:

    //找中间结点------快慢指针
    ListNode* midNode(ListNode* head){
        ListNode* slow=head;
        ListNode* fast=head;
        while(fast && fast->next){
            slow=slow->next;
            fast=fast->next->next;
        }
        return slow;
    }

    //反转链表
    ListNode* reverseNode(ListNode* head){
        ListNode* pre=nullptr;
        ListNode* cur=head;
        ListNode* nxt=nullptr;

        while(cur){
            nxt=cur->next;
            cur->next=pre;
            pre=cur;
            cur=nxt;
        }
        return pre;
    }

    void reorderList(ListNode* head) {
        ListNode* mid =midNode(head);
        ListNode* head2=reverseNode(mid);

        ListNode* nxt=nullptr;
        ListNode* nxt2=nullptr;

        while(head2->next){
            nxt=head->next;
            nxt2=head2->next;
            head->next=head2;
            head2->next=nxt;
            head=nxt;
            head2=nxt2;
        }
    }
};