【图文解析】链表分割

本文介绍了一种链表分割算法,该算法将链表中小于给定值x的结点排在大于或等于x的结点前面,同时保持原有的数据顺序不变。通过创建两个临时链表并合并它们来实现这一目标。

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例题描述

编写代码,以给定值x为基准将链表分割成两部分,所有小于x的结点排在大于或等于x的结点之前。

给定一个链表的头指针 ListNode* pHead,请返回重新排列后的链表的头指针。
(注意:分割以后保持原来的数据顺序不变)

示例:

  • 输入:9->5->2->7x = 4
  • 输出:2->9->5->7

结点结构体定义

typedef struct ListNode {
	int val;
	struct ListNode *next;
}	ListNode;

解题思路

创建两条链表,小于此值得放入小链表,大于此值放入大链表,然后通过尾结点指针将两条链表合并起来。

  1. 判断极端条件,如果链表为空,既给定值也无法分割,直接返回空。
  2. 创建大链表bigger,存放所有大于此值的结点。创建小链表samller,存放所有小于此值的结点。但二者的指向都只是一个假结点是存放了一个无效值的头结点,从它们的next结点才开始存放旧链表中的值。因为这样可以更好的使尾指针进行运作。
  3. 因为需要搬运结点以及链接两链表,所以各自建立一个尾指针,作为搬运工,并初始化为各自头指针的指向。
  4. 创建当前结点cur,为循环判断条件,优先级最高,并初始化为链表首结点。
    在这里插入图片描述
  5. 通过判断当前指针的有效性来决定是否继续执行循环逻辑。如果不为空,进行判定逻辑:
    若当前结点值小于给定值,将它尾插入小链表,并更新小链表尾结点及当前指针的指向。
    若当前结点值大于等于给定值,将它尾插入大链表,并更新大链表尾结点及当前指针的指向。在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
  6. 最后执行链接逻辑,手动将小链表的尾指针smalltailnext指向大链表的biggernext结点。将大链表的尾结点置为NULL,保证链表的有限性。
    在这里插入图片描述
  7. 最终忽略假结点,返回小链表的smallernext结点即可。

实现一

ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
        if (pHead == NULL) {
	    	return NULL;
	    }
	    //1. 创建两链表
        struct ListNode *smaller = (struct ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)*x);
        struct ListNode *bigger = (struct ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)*x);
        struct ListNode *cur = pHead;
        struct ListNode *smalltail = smaller;
        struct ListNode *bigtail = bigger;
        while(cur){
            if(cur->val < x){
                smalltail->next = cur;
                smalltail = cur;
            }else{
                bigtail->next = cur;
                bigtail = cur;
            }
            cur = cur->next;
        }
        smalltail->next = bigger->next;
        bigtail->next = NULL;
        return smaller->next;
}

实现二

ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
		struct ListNode *small = NULL;
        struct ListNode *smalllast = NULL;
        
        struct ListNode *big = NULL;
        struct ListNode *biglast = NULL;
        
        struct ListNode *node = pHead;
        while(node){
            if(node->val < x){
                if(small == NULL){
                    small = smalllast = node;
                }else{
                    smalllast->next = node;
                    smalllast = node;
                }
            }else{
                if(big == NULL){
                    big = biglast = node;
                }else{
                    biglast->next = node;
                    biglast = node;
                }
            }
            node = node->next;
        }
        if(smalllast != NULL){        //一个比他小的都没有
            smalllast->next = big;
        }
        if(biglast != NULL){        //一个比他小的都没有
            biglast->next = NULL;
        }
        if(smalllast != NULL){
            return small;
        }
        else{
            return big;
        }
}
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