将单向链表按某值划分成左边小、中间相等、右边大的形式牛客网初级班练习12
2019-02-04 15:55
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【题目】 给定一个单向链表的头节点head,节点的值类型是整型,再给定一个 整 数pivot。实现一个调整链表的函数,将链表调整为左部分都是值小于 pivot 的节点,中间部分都是值等于pivot的节点,右部分都是值大于 pivot的节点。 除这个要求外,对调整后的节点顺序没有更多的要求。 例如:链表9->0->4->5- >1,pivot=3。 调整后链表可以是1->0->4->9->5,也可以是0->1->9->5->4。总 之,满 足左部分都是小于3的节点,中间部分都是等于3的节点(本例中这个部 分为空),右部分都是大于3的节点即可。对某部分内部的节点顺序不做 要求。
进阶: 在原问题的要求之上再增加如下两个要求。 在左、中、右三个部分的内部也做顺序要求,要求每部分里的节点从左 到右的 顺序与原链表中节点的先后次序一致。 例如:链表9->0->4->5->1,pivot=3。 调整后的链表是0->1->9->4->5。 在满足原问题要求的同时,左部分节点从左到 右为0、1。在原链表中也 是先出现0,后出现1;中间部分在本例中为空,不再 讨论;右部分节点 从左到右为9、4、5。在原链表中也是先出现9,然后出现4, 最后出现5。
如果链表长度为N,时间复杂度请达到O(N),额外空间复杂度请达到O(1)。
方法一:荷兰国旗问题
public static class Node { public int value; public Node next; public Node(int data) { this.value = data; } } public static Node listPartition1(Node head, int pivot) { if (head == null) { return head; } Node cur = head; int i = 0; while (cur != null) { i++; cur = cur.next; } Node[] nodeArr = new Node[i]; i = 0; cur = head; for (i = 0; i != nodeArr.length; i++) { nodeArr[i] = cur; cur = cur.next; } arrPartition(nodeArr, pivot); for (i = 1; i != nodeArr.length; i++) { nodeArr[i - 1].next = nodeArr[i]; } nodeArr[i - 1].next = null; return nodeArr[0]; } public static void arrPartition(Node[] nodeArr, int pivot) { int small = -1; int big = nodeArr.length; int index = 0; while (index != big) { if (nodeArr[index].value < pivot) { swap(nodeArr, ++small, index++); } else if (nodeArr[index].value == pivot) { index++; } else { swap(nodeArr, --big, index); } } } public static void swap(Node[] nodeArr, int a, int b) { Node tmp = nodeArr[a]; nodeArr[a] = nodeArr[b]; nodeArr[b] = tmp; }
方法二:
public static class Node { public int value; public Node next; public Node(int data) { this.value = data; } } public static Node listPartition1(Node head, int pivot) { if (head == null) { return head; } Node cur = head; int i = 0; while (cur != null) { i++; cur = cur.next; } Node[] nodeArr = new Node[i]; i = 0; cur = head; for (i = 0; i != nodeArr.length; i++) { nodeArr[i] = cur; cur = cur.next; } arrPartition(nodeArr, pivot); for (i = 1; i != nodeArr.length; i++) { nodeArr[i - 1].next = nodeArr[i]; } nodeArr[i - 1].next = null; return nodeArr[0]; } public static void arrPartition(Node[] nodeArr, int pivot) { int small = -1; int big = nodeArr.length; int index = 0; while (index != big) { if (nodeArr[index].value < pivot) { swap(nodeArr, ++small, index++); } else if (nodeArr[index].value == pivot) { index++; } else { swap(nodeArr, --big, index); } } } public static void swap(Node[] nodeArr, int a, int b) { Node tmp = nodeArr[a]; nodeArr[a] = nodeArr[b]; nodeArr[b] = tmp; } public static Node listPartition2(Node head, int pivot) { Node sH = null; // small head Node sT = null; // small tail Node eH = null; // equal head Node eT = null; // equal tail Node bH = null; // big head Node bT = null; // big tail Node next = null; // save next node // every node distributed to three lists while (head != null) { next = head.next; head.next = null; if (head.value < pivot) { if (sH == null) { sH = head; sT = head; } else { sT.next = head; sT = head; } } else if (head.value == pivot) { if (eH == null) { eH = head; eT = head; } else { eT.next = head; eT = head; } } else { if (bH == null) { bH = head; bT = head; } else { bT.next = head; bT = head; } } head = next; } // small and equal reconnect if (sT != null) { sT.next = eH; eT = eT == null ? sT : eT; } // all reconnect if (eT != null) { eT.next = bH; } return sH != null ? sH : eH != null ? eH : bH; } public static void printLinkedList(Node node) { System.out.print("Linked List: "); while (node != null) { System.out.print(node.value + " "); node = node.next; } System.out.println(); } public static void main(String[] args) { Node head1 = new Node(7); head1.next = new Node(9); head1.next.next = new Node(1); head1.next.next.next = new Node(8); head1.next.next.next.next = new Node(5); head1.next.next.next.next.next = new Node(2); head1.next.next.next.next.next.next = new Node(5); printLinkedList(head1); // head1 = listPartition1(head1, 4); head1 = listPartition2(head1, 5); printLinkedList(head1); }
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