143. Reorder List

问题描述

Given a singly linked list L: L0→L1→…→Ln-1→Ln,
reorder it to: L0→Ln→L1→Ln-1→L2→Ln-2→…

You may not modify the values in the list’s nodes, only nodes itself may be changed.

Example 1:

Given 1->2->3->4, reorder it to 1->4->2->3.

Example 2:

Given 1->2->3->4->5, reorder it to 1->5->2->4->3.

题目链接：

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思路分析

给一个链表，将它重新调整为高斯公式相加这样相连的样子。

分为三步，第一步，将链表分为两半，使用快慢指针完成。

第二步，将后半部分的链表翻转，slow指针可以作为dummy head来帮助完成翻转。用一个temp节点指向cur->next，不断的将cur后的结点拿到dummy head之后插入进去，完成翻转。

第三步，在head没到达premiddle的时候，将对应位置的节点连起来。要注意先连p2到p1->next，再连p1->p2，然后移动两个指针。很重要的一点，用premiddle->next保存p2->next。

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    void reorderList(ListNode* head) {
        if (!head || !head->next)
            return;
        ListNode* slow = head;
        ListNode* fast = head;
        //find the middle
        while(fast->next && fast->next->next){
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }
        //reverse the second half of list
        ListNode* premiddle = slow;
        ListNode* cur = slow->next;
        while (cur->next){
            ListNode* temp = cur->next;
            cur->next = temp->next;
            temp->next = premiddle->next;
            premiddle->next = temp;
        }
        //link them one by one
        ListNode* p1 = head;
        ListNode* p2 = premiddle->next;
        while (p1 != premiddle){
            premiddle->next = p2->next;
            p2->next = p1->next;
            p1->next = p2;
            p1 = p2->next;
            p2 = premiddle->next;
        }
    }
};

时间复杂度：$O(n)$
空间复杂度：$O(1$

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反思

困扰了我很长的时间，主要是对于翻转链表操作的不理解。链表的题目不能靠想象，需要画图表示处算法处理的方式。