02.04、[中等] 分割链表
1、题目描述
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。
你不需要 保留 每个分区中各节点的初始相对位置。
2、解题思路
本题要求将链表分隔,使得所有小于 x
的节点排在大于或等于 x
的节点之前。链表中的节点顺序不需要保持。我们的目标是创建两个链表,一个存储小于 x
的节点,另一个存储大于等于 x
的节点,最后将两个链表拼接起来。
- 创建两个链表:
- 一个用于存放小于
x
的节点 (less
)。 - 一个用于存放大于等于
x
的节点 (greater
)。
- 一个用于存放小于
- 遍历原链表:
- 对于每个节点,判断其值与 x 的大小:
- 如果节点值小于
x
,将其添加到less
链表。 - 如果节点值大于等于
x
,将其添加到greater
链表。
- 如果节点值小于
- 对于每个节点,判断其值与 x 的大小:
- 拼接两个链表:
- 遍历完原链表后,将
less
链表的最后一个节点指向greater
链表的头节点。 greater
链表的最后一个节点需要指向null
,表示链表的结束。
- 遍历完原链表后,将
- 返回结果:
- 返回
less
链表的头节点(即跳过辅助节点)。
- 返回
3、代码实现与详细注释
class Solution {
public:ListNode* partition(ListNode* head, int x) {// 创建两个虚拟节点作为新链表的头,一个用于小于x的节点,另一个用于大于等于x的节点ListNode* less = new ListNode(0); // 用于存放小于x的节点ListNode* greater = new ListNode(0); // 用于存放大于等于x的节点// 初始化当前遍历的指针,以及两个链表的末尾指针ListNode *cur = head, *cur1 = less, *cur2 = greater;// 遍历整个链表while (cur) {if (cur->val < x) {// 当前节点值小于x,将该节点加入到less链表cur1->next = cur;cur1 = cur1->next; // 移动less链表末尾指针} else {// 当前节点值大于等于x,将该节点加入到greater链表cur2->next = cur;cur2 = cur2->next; // 移动greater链表末尾指针}// 移动到链表的下一个节点cur = cur->next;}// 将less链表与greater链表连接起来cur1->next = greater->next;// 将greater链表的最后一个节点指向null,避免成环cur2->next = nullptr;// 返回less链表的头节点,跳过第一个虚拟节点return less->next;}
};
4、关键点总结
- 虚拟节点:
- 使用
ListNode()
创建虚拟头节点,避免处理头节点的特殊情况,简化代码逻辑。
- 使用
- 链表拼接:
- 遍历原链表的过程中,将节点分别加入到
less
或greater
链表。遍历完后,将less
链表与greater
链表拼接在一起。
- 遍历原链表的过程中,将节点分别加入到
- 尾节点处理:
- 注意在拼接链表后,
greater
链表的最后一个节点需要指向nullptr
,防止链表成环。
- 注意在拼接链表后,
5、时间复杂度与空间复杂度
- 时间复杂度: O(n),其中
n
是链表的长度。我们只遍历了链表一次。 - 空间复杂度: O(1),因为我们只是创建了两个辅助链表指针,额外空间与输入大小无关。