如何通過Java實(shí)現(xiàn)鏈表重排
在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中，鏈表是一種基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一。鏈表中的每個節(jié)點(diǎn)都包含一個指向下一個節(jié)點(diǎn)的引用。在某些情況下，我們需要對鏈表進(jìn)行重新排序以滿足特定需求。如何通過Java實(shí)現(xiàn)鏈表的重排呢？本文將會介紹
在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中，鏈表是一種基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一。鏈表中的每個節(jié)點(diǎn)都包含一個指向下一個節(jié)點(diǎn)的引用。在某些情況下，我們需要對鏈表進(jìn)行重新排序以滿足特定需求。如何通過Java實(shí)現(xiàn)鏈表的重排呢？本文將會介紹如何通過編寫算法來實(shí)現(xiàn)鏈表的首尾節(jié)點(diǎn)交錯鏈接。
1. 定義鏈表節(jié)點(diǎn)
為了構(gòu)建一條單向鏈表結(jié)構(gòu)，我們需要定義一個內(nèi)部靜態(tài)類，表示鏈表節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)應(yīng)該包含兩個屬性：val代表節(jié)點(diǎn)的值，next代表指向下一個節(jié)點(diǎn)的引用。
```java
static class ListNode {
int val;
ListNode next;
public ListNode(int x) {
val x;
next null;
}
}
```
2. 實(shí)現(xiàn)算法
接下來，我們來實(shí)現(xiàn)具體的算法。首先，獲取原始鏈表的中間節(jié)點(diǎn)，并將鏈表分為前后兩半；其次，將后一半鏈表的節(jié)點(diǎn)反轉(zhuǎn)；最后，將兩部分鏈表交錯鏈接為一條鏈表返回即可。
```java
public static void reorderList(ListNode head) {
if (head null || null) return;
// 通過快慢指針?biāo)惴ǎ@取鏈表中間節(jié)點(diǎn)
ListNode slow head, fast head;
while ( ! null ! null) {
slow ;
fast ;
}
ListNode middle ;
null;
// 將后一半鏈表的節(jié)點(diǎn)反轉(zhuǎn)
ListNode prev null, curr middle;
while (curr ! null) {
ListNode next ;
prev;
prev curr;
curr next;
}
// 將兩部分鏈表交錯鏈接為一條鏈表
ListNode first head, second prev;
while (second ! null) {
ListNode next1 , next2 ;
second;
next1;
first next1;
second next2;
}
}
```
3. 反轉(zhuǎn)鏈表
上述算法中，我們需要反轉(zhuǎn)后一半的鏈表。為了實(shí)現(xiàn)這一步操作，我們需要編寫一個函數(shù)，通過遞歸調(diào)用，將一條鏈表的節(jié)點(diǎn)反轉(zhuǎn)。
```java
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head null || null) return head;
ListNode p reverseList();
head;
null;
return p;
}
```
4. 鏈表交叉鏈接
此外，在將兩條鏈表交錯鏈接為一條鏈表時，我們還需要編寫一個函數(shù)，將長度相同或相差一個節(jié)點(diǎn)（第二條鏈表多一個節(jié)點(diǎn)）的兩條鏈表交叉鏈接為一條鏈表。
```java
public static void mergeLists(ListNode l1, ListNode l2) {
while (l1 ! null l2 ! null) {
ListNode next1 , next2 ;
l2;
l1 next1;
l1;
l2 next2;
}
}
```
5. 編寫測試函數(shù)
為了驗證算法是否正確，我們可以編寫一個函數(shù)，將一條鏈表結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€字符串，用于輔助本地測試。
```java
public static String listToString(ListNode head) {
StringBuilder sb new StringBuilder();
while (head ! null) {
().append("->");
head ;
}
("null");
return ();
}
```
6. 運(yùn)行本地測試
最后，我們可以編寫并運(yùn)行本地測試方法，觀察控制臺輸出，符合預(yù)期則本地測試通過。
```java
public static void main(String[] args) {
ListNode head new ListNode(1);
new ListNode(2);
new ListNode(3);
new ListNode(4);
new ListNode(5);
("Original List: " listToString(head));
reorderList(head);
("Reordered List: " listToString(head));
}
```
7. 提交算法
經(jīng)過本地測試后，我們可以將算法提交到平臺進(jìn)行測試，測試通過即可完成鏈表重排的實(shí)現(xiàn)。