【链表】143. 重排链表

题目

给定一个单链表 L：L0→L1→…→Ln-1→Ln ，
将其重新排列后变为： L0→Ln→L1→Ln-1→L2→Ln-2→…

你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。

示例 1:
给定链表 1->2->3->4, 重新排列为 1->4->2->3.

示例 2:
给定链表 1->2->3->4->5, 重新排列为 1->5->2->4->3.

解法

寻找链表中点 + 链表逆序 + 合并链表

根据题意可知，目标链表即为将原链表的左半端和反转后的右半端合并后的结果。

这样我们的任务即可划分为三步：

1. 找到原链表的中点（参考「876. 链表的中间结点」）。
   我们可以使用快慢指针来 O(N)O(N) 地找到链表的中间节点。

2. 将原链表的右半端反转（参考「206. 反转链表」）。
   我们可以使用迭代法实现链表的反转。

3. 将原链表的两端合并。
   因为两链表长度相差不超过 11，因此直接合并即可。

class Solution {
    
    
    public void reorderList(ListNode head) {
    
    
        if (head == null) {
    
    
            return;
        }
        /** 得到中间节点 */
        ListNode middle = middleNode(head);
        ListNode l1 = head;
        ListNode l2 = middle.next;
        /** 把前半段和后半段断掉 */
        middle.next = null;
        /** 反转后半部分 */
        l2 = reverseList(l2);
        /** 前半部分和后半部分合并 */
        mergeList(l1, l2);
    }

    public ListNode reverseList(ListNode head) {
    
    
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
    
    
            ListNode next = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = next;
        }
        return pre;
    }

    public ListNode middleNode(ListNode head) {
    
    
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        /** 需要判断的是fast后面两个指针 */
        while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
    
    
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }

    /** 合并函数比较重要 */
    public void mergeList(ListNode l1, ListNode l2) {
    
    
        ListNode l1Temp;
        ListNode l2Temp;
        while (l1 != null && l2 != null) {
    
    
            l1Temp = l1.next;
            l2Temp = l2.next;

            l1.next = l2;
            l1 = l1Temp;

            l2.next = l1;
            l2 = l2Temp;
        }
    }
}