LC.328 | 奇偶链表 | 链表 | 双指针拆分链表

输入： 单链表的头节点 head。

要求：
将所有索引为奇数的节点和索引为偶数的节点分别分组，并保持它们原有的相对顺序。然后将偶数节点分组连接到奇数节点分组的后面。要求原地算法，空间复杂度为 $O(1)$，时间复杂度为 $O(n)$。

输出： 重排后的链表头节点。

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思路：双指针分离合并

本解法的核心思想是将原链表 拆分 成一个奇数索引链表和一个偶数索引链表，然后再将两个链表 合并。我们使用两个指针分别作为这两条新链表的尾指针，从而实现高效的尾部插入。

• 1. 初始化:

  • 创建两个虚拟头节点 dummy1 (奇数链表头) 和 dummy2 (偶数链表头)。
  • 创建两个指针 h1 和 h2，分别初始化为 dummy1 和 dummy2。这两个指针将用于追踪奇数链表和偶数链表的 当前尾节点。
  • 创建一个布尔标志 isFirst（实际代表 isOdd），初始为 true，用于交替分配节点。

• 2. 遍历与拆分:

  • 遍历原始链表 (head)。
  • 若 isFirst 为 true，则当前节点为奇数节点：
    • 将该节点 (head) 连接到奇数链表的尾部 (h1->next = head)。
    • 移动原链表指针 (head = head->next)。
    • 更新奇数链表的尾指针 (h1 = h1->next)。
    • 断开 该节点与后续节点的连接 (h1->next = NULL)。
    • 将标志位反转 (isFirst = false)。
  • 若 isFirst 为 false，则对偶数链表执行类似操作。

• 3. 合并:

  • 遍历结束后，将奇数链表的尾部 (h1) 的 next 指针指向偶数链表的头部 (dummy2->next)。

• 4. 返回: 返回新链表的头节点，即 dummy1->next。

复杂度：

• 时间复杂度: $O(n)$，我们只对链表进行了一次完整的遍历。
• 空间复杂度: $O(1)$，只创建了常数个额外的指针和虚拟节点。

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class Solution {
public:
    ListNode* oddEvenList(ListNode* head) {
        ListNode* dummy1 = new ListNode(0, NULL);
        ListNode* dummy2 = new ListNode(0, NULL);
        ListNode* h1, *h2;
        h1 = dummy1;
        h2 = dummy2;
        bool isFirst = true;
        while (head) {
            if (isFirst) {
                h1->next = head;
                head = head->next;
                h1 = h1->next;
                h1->next = NULL;
                isFirst = false;
            }
            else {
                h2->next = head;
                head = head->next;
                h2 = h2->next;
                h2->next = NULL;
                isFirst = true;
            } 
        }
        h1->next = dummy2->next;
        return dummy1->next; 
    }
};