leetcode 86.分割链表

本文详细解析了LeetCode第86题分割链表的算法实现,通过双指针方法将链表中小于特定值x的节点与大于等于x的节点分开,同时保持各节点原始相对位置不变。提供了完整的C++代码示例,适用于链表操作及算法学习。

leetcode 86.分割链表

题目描述

给定一个链表和一个特定值 x,对链表进行分隔,使得所有小于 x 的节点都在大于或等于 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:

输入: head = 1->4->3->2->5->2, x = 3
输出: 1->2->2->4->3->5

解题思路

题目要求不改变每个节点的相对位置,这里采用双指针的方法,使用一个链表指针记录小于x的数,使用另外一个链表指针记录大于等于x的数,最后把两个链表合并。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* partition(ListNode* head, int x) {
        if(!head){       // 如果链表为空直接返回
            return NULL;
        }

        ListNode* cur = head;   // 定义变量用于链表节点的移动
        ListNode* less = new ListNode(-1); // 小于x的节点存放less中
        ListNode* lessPtr = less;          // 用于移动less链表中的节点
        ListNode* more = new ListNode(-1); // 大于等于x的节点存放在more中
        ListNode* morePtr = more;          // 用于移动more链表中的节点 
        while(cur){
            if(cur->val < x){              // 当节点中的值小于x时
                lessPtr->next = cur;       // 在less中添加节点
                lessPtr = lessPtr->next;   // 移动lessPtr指针的位置,始终指向尾部
            }
            else{                          // 当节点中的值大于等于x时
                morePtr->next = cur;       // 在more中添加节点
                morePtr = morePtr->next;   // 移动morePtr指针的位置,始终指向尾部
            }
            cur = cur->next;     
        }
        morePtr->next = NULL;              // 遍历完成more尾部的节点指向空
        lessPtr->next = more->next;        // less尾部节点指向more->next,合并两个链表
        return less->next;
    }
};

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在这里插入图片描述

### C++ 实现分隔链表算法 以下是基于 LeetCode 题目 #725 的 C++ 解决方案,该方法能够将一个链表分割成 `k` 个连续的部分。每部分的长度应尽可能相等,并满足任意两部分之间的长度差不超过 1。 #### 算法思路 为了实现这一目标,可以先计算整个链表的总长度 `n`,然后通过整除和取模操作分别得到每一部分的基础长度以及剩余节点的数量。具体来说: - 基础长度为 `len = n / k`; - 剩余节点数量为 `remainder = n % k`。 对于前 `remainder` 个子链表,它们会额外分配一个节点;其余的则只保留基础长度。 下面是完整的代码实现: ```cpp #include <vector> using namespace std; struct ListNode { int val; ListNode* next; ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} }; class Solution { public: vector<ListNode*> splitListToParts(ListNode* root, int k) { // 计算链表长度 int n = 0; ListNode* current = root; while (current != nullptr) { n++; current = current->next; } // 每部分的基础长度和多余节点数 int len = n / k, remainder = n % k; // 初始化结果向量 vector<ListNode*> result(k, nullptr); current = root; ListNode* prev = nullptr; for (int i = 0; i < k && current != nullptr; ++i) { result[i] = current; // 当前部分的起始节点 // 移动到当前部分的最后一个节点 int partSize = len + ((i < remainder) ? 1 : 0); for (int j = 0; j < partSize - 1; ++j) { current = current->next; } // 断开当前部分与下一部分的连接 prev = current; current = current->next; prev->next = nullptr; } return result; } }; ``` 此代码实现了以下功能: - 使用循环遍历链表以获取其总长度[^1]。 - 将链表分为多个部分并调整各部分的长度[^3]。 - 返回由这些部分组成的向量作为最终结果[^2]。 #### 复杂度分析 时间复杂度主要取决于两次线性扫描过程:第一次用于统计链表中的节点总数,第二次则是实际拆分的过程。因此总体的时间复杂度为 O(n),其中 n 是输入链表的长度。空间复杂度方面,除了存储输出外并未引入其他辅助数据结构,故可视为常数级即 O(1)[^4]。 --- ###
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