python链表——链表重新排序

最新推荐文章于 2025-10-27 00:10:09 发布

原创最新推荐文章于 2025-10-27 00:10:09 发布 · 1k 阅读

3 ·

CC 4.0 BY-SA版权

Python 专栏收录该内容

46 篇文章

订阅专栏

本文介绍一种链表重组算法，该算法将链表分为前后两部分，后半部分进行逆序处理，然后交替合并两部分链表。具体步骤包括查找中点、逆序后半部分链表及交替合并两部分。

输入：1->2->3->4->5->6->7

输出：1->7->2->6->3->5->4

或者

输入：1->2->3->4->5->6

输出：1->6->2->5->3->4

思路：

1. 将1->2->3->4->5->6->7分成：1->2->3 与 4->5->6->7，将后半部分逆序7->6->5->4

2. 合并1->2->3与7->6->5->4 为1->7->2->6->3->5->4

3. 划分：就是找到中间节点mid，作为后半部分的头节点（注意后半部分的节点数量会比前半部分多0个或者1个节点），这里引入了slow与fast两个外部变量，fast一次走2步，slow一次走一步，这样fast走完时，slow正好走了一半，从而找到中间节点，同时，还需引入slow_pre外部变量，作为slow的前一个节点，目的是为了找到中间节点的slow时，通过slow_pre.next = None的方式，断开链表，分成2个链表

4. 逆序：输入后半段的头节点，也就是mid，实现对链表逆序操作，可参考之前的文章，此处采用插入法逆序（链表逆序）

5. 合并：引入外部变量cur1, cur2用来操作两个链表，每个节点仍然是2次指针操作，但要注意，每节点指针操作结束后，需要将外部操作变量cur下移。最后当cur1遍历结束，即cur1.next为None时，跳出循环，将cur1.next指向cur2，cur2为最后一个节点。

代码：

def find_mid_node(head):
    # 头节点为空，或者链表为单节点，直接返回
    if head is None or head.next is None:
        return head
    fast = head
    slow = head
    slow_pre = head
    while fast is not None and fast.next is not None:
        slow_pre = slow
        slow = slow.next       # 每次移动1个节点，当fast结束时，slow走了一半
        fast = fast.next.next  # 每次隔一个赋值，一步走2个节点
    # 需要把指向slow的指针断了，这样才能变成两个链表，即slow前一个节点的next指针为空
    slow_pre.next = None
    return slow    # slow走了链表的一半，返回的值就是中间节点mid


def reverse(head):
    if head is None or head.next is None:
        return head
    cur = head
    pre = None
    while cur:
        nex = cur.next
        cur.next = pre
        pre = cur
        cur = nex
    head = pre
    return head


def reorder(head):
    if head is None or head.next is None:
        return head

    cur1 = head
    mid = find_mid_node(head)
    cur2 = reverse(mid)
    # 两个链表长度相等或者差1个，只需用cur1.next作为循环条件，遍历
    while cur1.next is not None:
        #对链表1的节点2次指针操作
        tmp = cur1.next
        cur1.next = cur2
        cur1 = tmp

        #对链表2的节点2次指针操作
        tmp = cur2.next
        cur2.next = cur1
        cur2 = tmp
    # cur1.next为空，跳出循环，指向最后一个cur2节点
    cur1.next = cur2
    return cur1

# 测试
if __name__ == "__main__":
    link = LinkedList()
    print("========== before ============")
    link.add(1)
    link.add(2)
    link.add(3)
    link.add(4)
    link.add(5)
    link.add(6)
    link.print_link()
    print("========== after ============")
    reorder(link.head)
    link.print_link()

#结果
========== before ============
1
2
3
4
5
6
========== after ============
1
6
2
5
3
4