Leetcode No.86 分隔链表

Posted 2021-06-29 AI算法攻城狮

一、题目描述

给你一个链表的头节点 head 和一个特定值 x ，请你对链表进行分隔，使得所有 小于 x 的节点都出现在 大于或等于 x 的节点之前。
你应当 保留 两个分区中每个节点的初始相对位置。

示例 1：
输入：head = [1,4,3,2,5,2], x = 3
输出：[1,2,2,4,3,5]

示例 2：
输入：head = [2,1], x = 2
输出：[1,2]

提示：
链表中节点的数目在范围 [0, 200] 内
-100 <= Node.val <= 100
-200 <= x <= 200

二、解题思路

直观来看只需维护两个链表 left 和right 即可，left 链表按顺序存储所有小于 x 的节点，right 链表按顺序存储所有大于等于 x 的节点。遍历完原链表后，我们只要将left 链表尾节点指向 right 链表的头节点即能完成对链表的分隔。

我们设 leftHead 和 rightHead 分别为两个链表的哑节点，即它们的 next 指针指向链表的头节点，这样做的目的是为了更方便地处理头节点为空的边界条件。同时设 left 和 right 节点指向当前链表的头结点。开始时leftHead=left,rightHead=right。随后，从前往后遍历链表，判断当前链表的节点值是否小于 x，如果小于就将 left 的 next 指针指向该节点，否则将 right 的 next 指针指向该节点。

遍历结束后，我们将right 的 next 指针置空，这是因为当前节点复用的是原链表的节点，其 next 指针可能指向一个小于 x 的节点，我们需要切断这个引用。

最后，将 left 的 next 指针指向 rightHead 的next 指针指向的节点，返回 leftHead 的 next 指针。

三、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:
    ListNode* partition(ListNode* head, int x) {
        ListNode* left=new ListNode();
        ListNode* right=new ListNode();
        ListNode* leftHead=left;
        ListNode* rightHead=right;
        while(head!=nullptr){
            int value=head->val;
            if(value<x){
                left->next=head;
                left=left->next;
            }
            if(value>=x){
                right->next=head;
                right=right->next;
            }
            head=head->next;
        }
        right->next=nullptr;
        left->next=rightHead->next;
        return leftHead->next;
    }
};

四、复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中 n是原链表的长度。我们对该链表进行了一次遍历。

空间复杂度：O(1)。