Reorder List

今天是一道有关链表的题目，来自LeetCode，难度为Medium，Acceptance为23%。

题目如下

Given a singly linked list L: L0→L1→…→Ln-1→Ln,
reorder it to: L0→Ln→L1→Ln-1→L2→Ln-2→…
You must do this in-place without altering the nodes' values.
Example
For example,
Given 1->2->3->4->null, reorder it to 1->4->2->3->null.

解题思路及代码见阅读原文

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解题思路

首先，该题是要将链表末尾的节点反向合并到链表中。因为是单向链表，所以一定涉及到反转链表的操作，那么我第一个想到的就是用一个栈，先将所有的节点进栈，然后在合并的时候出栈即可。

然而，用上述方法提交代码会得到Memory Limit Exceed的错误。那么显然用O(n)的方法是不行的，可以考虑就是采用O(1)的算法。

那么，我们可以采用如下思路：一、将链表从中间分开，分成两个链表；二、将后面一个链表反转；三、合并两个链表。第三步合并链表相对比较简单，较为复杂的是前面两步。

第一步分开链表，我们可以采用如Linked List Cycle（回复022查看）中采用的快慢指针的方法，当快指针到底链表末尾的时候，慢指针自然到达链表的中点，在此处即可将链表分开。

第二步反转链表方法就有很多了，可以采用头插法，也可以采用每个节点依次指向前一个节点，这里我采用的第二种方法。

下面我们来看代码。

代码如下

/**
 * Definition for ListNode.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int val) {
 *         this.val = val;
 *         this.next = null;
 *     }
 * }
 */ 
public class Solution {
    /**
     * @param head: The head of linked list.
     * @return: void
     */
    public void reorderList(ListNode head) {  
        // write your code here
        if(null == head)
            return;
        // find mid node
        ListNode fast = head, slow = head;
        while(fast != null && fast.next != null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        ListNode head2 = slow.next;
        slow.next = null;
        
        //reverse
        head2 = reverse(head2);
        
        //merge
        merge(head, head2);
    }
    
    private ListNode reverse(ListNode head) {
        if(head == null)
            return null;
        ListNode current = head, next = current.next, prev = null;
        while(current != null) {
            current.next = prev;
            prev = current;
            current = next;
            if(current != null)
                next = current.next;
            else
                next = null;
        }
        return prev;
    }
    
    private ListNode merge(ListNode head1, ListNode head2) {
        if(null == head1)
            return head2;
        if(null == head2)
            return head1;
        ListNode p = head1, next1 = head1.next, next2 = head2.next;
        while(head1 != null && head2 != null) {
            head1.next = head2;
            head2.next = next1;
            head1 = next1;
            head2 = next2;
            if(head1 != null)
                next1 = head1.next;
            if(head2 != null)
                next2 = head2.next;
        }
        return p;
    }
}

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