【leetcode热题100】分隔链表

给你一个链表的头节点 head 和一个特定值 x ,请你对链表进行分隔,使得所有 小于 x 的节点都出现在 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 1:

输入:head = [1,4,3,2,5,2], x = 3
输出:[1,2,2,4,3,5]

示例 2:

输入:head = [2,1], x = 2
输出:[1,2]

解法一

回顾下快排的解法,快排中我们分区用了两个指针,一个指针表示该指针前边的数都小于分区点。另一个指针遍历数组。

1 4 3 2 5 2  x = 3^   ^i   j
i 表示前边的数都小于分区点 3, j 表示当前遍历正在遍历的点
如果 j 当前指向的数小于分区点,就和 i 指向的点交换位置,i 后移1 2 3 4 5 2  x = 3^   ^i   j然后继续遍历就可以了。

这道题无非是换成了链表,而且题目要求不能改变数字的相对位置。所以我们肯定不能用交换的策略了,更何况链表交换也比较麻烦,其实我们直接用插入就可以了。

同样的,用一个指针记录当前小于分区点的链表的末尾,用另一个指针遍历链表,每次遇到小于分区点的数,就把它插入到记录的链表末尾,并且更新末尾指针。dummy 哨兵节点,减少边界情况的判断。

public ListNode partition(ListNode head, int x) {ListNode dummy = new ListNode(0);dummy.next = head;ListNode tail = null; head = dummy;//找到第一个大于等于分区点的节点,tail 指向它的前边while (head.next != null) {if (head.next.val >= x) {tail = head; head = head.next;break;}else {head = head.next;}}while (head.next != null) {//如果当前节点小于分区点,就把它插入到 tail 的后边if (head.next.val < x) {//拿出要插入的节点ListNode move = head.next;//将要插入的结点移除head.next = move.next;//将 move 插入到 tail 后边move.next = tail.next; tail.next = move; //更新 tailtail = move;}else{head = head.next;}} return dummy.next;
}

时间复杂度:O(n)。

空间复杂度:O(1)。

解法二

官方给出的 solution 也许更好理解一些。

我们知道,快排中之所以用相对不好理解的双指针,就是为了减少空间复杂度,让我们想一下最直接的方法。new 两个数组,一个数组保存小于分区点的数,另一个数组保存大于等于分区点的数,然后把两个数组结合在一起就可以了。

1 4 3 2 5 2  x = 3
min = {1 2 2}
max = {4 3 5}
接在一起
ans = {1 2 2 4 3 5}

数组由于需要多浪费空间,而没有采取这种思路,但是链表就不一样了呀,它并不需要开辟新的空间,而只改变指针就可以了。

public ListNode partition(ListNode head, int x) { //小于分区点的链表ListNode min_head = new ListNode(0);ListNode min = min_head;//大于等于分区点的链表ListNode max_head = new ListNode(0);ListNode max = max_head;//遍历整个链表while (head != null) {  if (head.val < x) {min.next = head;min = min.next;} else { max.next = head;max = max.next;}head = head.next;} max.next = null;  //这步不要忘记,不然链表就出现环了//两个链表接起来min.next = max_head.next;return min_head.next;
}

时间复杂度:O(n)。

空间复杂度:O(1)。

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