2014年微软校园招聘笔试题最后编程题Reorder List

1.问题

Given a singly linked list L: (L0 , L1 , L2...Ln-1 , Ln). Write a program to reorder it so that it becomes(L0 , Ln , L1 , Ln-1 , L2 , Ln-2...).
struct Node  
{  
    int val_;  
    Node* next;  
};  
Notes:
1）Space Complexity should be O(1) 
2）Only the ".next" field of a node is modifiable.
该题目和LeetCode中的Reorder List 题目完全一样：
Given a singly linked list L: L0→L1→…→Ln-1→Ln,
reorder it to: L0→Ln→L1→Ln-1→L2→Ln-2→…
You must do this in-place without altering the nodes' values.

For example,
Given {1,2,3,4}, reorder it to {1,4,2,3}.

2.分析

如果采用空间复杂度为O(n)和时间复杂度为O(1)的方法解决Reorder List问题，主要分为以下三步：
1）将单链表分为前后两个链表；
2）逆序分开后的第二个链表；
3）再将前后链表合并成一个单链表。

3.程序实现

/*
 *@题目描述： Given a singly linked list L: L0→L1→…→Ln-1→Ln,
			reorder it to: L0→Ln→L1→Ln-1→L2→Ln-2→…
			You must do this in-place without altering the nodes' values.
			For example,
			Given {1,2,3,4}, reorder it to {1,4,2,3}.
*@问题分析：1.将链表分成两部分；
*			2.将第二个链表逆转；
*			3.将两个链表合并。
 */
//链表的数据结构
class ListNode{
	ListNode next;
	int val;
	public ListNode(int val) {
		// TODO Auto-generated constructor stub
		this.val=val;
		next=null;
	}
}

public class ReorderList {
	public static ListNode reverseList(ListNode head){
		if(head==null || head.next==null)
			return head;
		ListNode preNode=head;
		ListNode currNode=head.next;
		while(currNode!=null){
			ListNode tempNode=currNode.next;
			currNode.next=preNode;
			preNode=currNode;
			currNode=tempNode;
		}
		head.next=null;
		return preNode;
	}
	public static void  reorderList(ListNode head){
		if(head!=null && head.next!=null){
			//将两个链表从中间分为两个链表
			ListNode slowNode=head;
			ListNode fastNode=head;
			while(fastNode!=null&&fastNode.next!=null&&fastNode.next.next!=null){
				slowNode=slowNode.next;
				fastNode=fastNode.next.next;
			}
			ListNode secondListHead=slowNode.next;
			slowNode.next=null;
			//逆转第二个链表
			secondListHead=reverseList(secondListHead);
			ListNode pHead1=head;
			ListNode pHead2=secondListHead;
			//合并两个分开的链表
			while(pHead2!=null){
				ListNode pTempNode1=pHead1.next;
				ListNode pTempNode2=pHead2.next;
				pHead1.next=pHead2;
				pHead2.next=pTempNode1;
				pHead1=pTempNode1;
				pHead2=pTempNode2;
			}
		}
	}
	public static void printListInfo(ListNode head){
		System.out.println("*****开始分隔符*****");
		while(head!=null){
			System.out.print(head.val);
			head=head.next;
		}
		System.out.println("\n*****结束分隔符*****");
	}
	public static void main(String args[]){
		ListNode listHead=new ListNode(3);
		ListNode listNode1=new ListNode(4);
		ListNode listNode2=new ListNode(5);
		ListNode listNode3=new ListNode(6);
		ListNode listNode4=new ListNode(7);
		listHead.next=listNode1;
		listNode1.next=listNode2;
		listNode2.next=listNode3;
		listNode3.next=listNode4;
		System.out.println("Before Reorder list: ");
		printListInfo(listHead);
		reorderList(listHead);
		System.out.println("after Reorder List:");
		printListInfo(listHead);
	}
}

运行结果如下：

Before Reorder list: 
*****开始分隔符*****
34567
*****结束分隔符*****
after Reorder List:
*****开始分隔符*****
37465
*****结束分隔符*****