LeetCode 328. 奇偶链表【c++/java详细题解】

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1、题目

给定一个单链表，把所有的奇数节点和偶数节点分别排在一起。请注意，这里的奇数节点和偶数节点指的是节点编号的奇偶性，而不是节点的值的奇偶性。

请尝试使用原地算法完成。你的算法的空间复杂度应为 $O(1)$ ，时间复杂度应为 $O(nodes)$ ， $nodes$ 为节点总数。

示例 1:

输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 1->3->5->2->4->NULL
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示例 2:

输入: 2->1->3->5->6->4->7->NULL 
输出: 2->3->6->7->1->5->4->NULL
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说明:

应当保持奇数节点和偶数节点的相对顺序。
链表的第一个节点视为奇数节点，第二个节点视为偶数节点，以此类推。

2、思路

(链表) $O(n)$

根据节点编号的奇偶性，我们可以将奇数节点和偶数节点分离成奇数链表和偶数链表，然后将偶数链表连接在奇数链表之后，合并后的链表即为结果链表。

具体过程如下：

1、从前往后遍历整个链表，遍历时维护四个指针：奇数链表头结点，奇数链表尾节点，偶数链表头结点，偶数链表尾节点。

2、遍历时将位置编号是奇数的节点插在奇数链表尾节点后面，将位置编号是偶数的节点插在偶数链表尾节点后面。

具体可以先定义一个p指针,让p指针向指向链表第三个节点，即p = head->next->next。
奇数链表尾节点oddTail的next指针指向p节点，并后移一位，即oddTail = oddTail->next = p。
p指针后移一位。
偶数链表尾节点evenTail的next指针指向p节点, 并后移一位，即evenTail = evenTail->next = p。
p指针后移一位，重复上述过程。

最终我们就将奇偶链表分离开来，如下图所示：

3、遍历完整个链表后，将偶数链表头结点插在奇数链表尾节点后面即可。

oddTail->next  = evenHead;  //将偶数链表头结点插在奇数链表尾节点后面
evenTail->next = nullptr;   //偶数链表尾节点指向null
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时间复杂度分析： 整个链表只遍历一次，所以时间复杂度是 $O(n)$ ，遍历时只记录了常数个额外的指针，所以额外的空间复杂度是 $O(1)$ 。

3、c++代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* oddEvenList(ListNode* head) {
        if(!head || !head->next) return head;
        auto oddHead  = head, oddTail = oddHead;  //定义4个链表指针
        auto evenHead = head->next, evenTail = evenHead;

        for(ListNode* p = head->next->next; p;)
        {
            oddTail = oddTail->next = p;
            p = p->next;
            if(p) //当前节点不为空
            {
                evenTail = evenTail->next = p;
                p = p->next;
            }
        }
        oddTail->next  = evenHead; //将偶数链表头结点插在奇数链表尾节点后面
        evenTail->next = nullptr;
        return oddHead;
    }
};
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4、java代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode oddEvenList(ListNode head) {
        if(head == null|| head.next == null) return head;
        ListNode oddHead  = head, oddTail = oddHead;  //定义4个链表指针
        ListNode evenHead = head.next, evenTail = evenHead;

        for(ListNode p = head.next.next; p!=null;)
        {
            oddTail = oddTail.next = p;
            p = p.next;
            if(p != null)
            {
                evenTail = evenTail.next = p;
                p = p.next;
            }
        }
        oddTail.next  = evenHead; //将偶数链表头结点插在奇数链表尾节点后面
        evenTail.next = null;
        return oddHead;
    }
}
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原题链接： 328. 奇偶链表在这里插入图片描述