如何通过Java实现链表重排
在数据结构和算法中，链表是一种基本的数据结构之一。链表中的每个节点都包含一个指向下一个节点的引用。在某些情况下，我们需要对链表进行重新排序以满足特定需求。如何通过Java实现链表的重排呢？本文将会介绍如何通过编写算法来实现链表的首尾节点交错链接。
1. 定义链表节点
为了构建一条单向链表结构，我们需要定义一个内部静态类，表示链表节点。该节点应该包含两个属性：val代表节点的值，next代表指向下一个节点的引用。
```java
static class ListNode {
int val;
ListNode next;
public ListNode(int x) {
val x;
next null;
}
}
```
2. 实现算法
接下来，我们来实现具体的算法。首先，获取原始链表的中间节点，并将链表分为前后两半；其次，将后一半链表的节点反转；最后，将两部分链表交错链接为一条链表返回即可。
```java
public static void reorderList(ListNode head) {
if (head null || null) return;
// 通过快慢指针算法，获取链表中间节点
ListNode slow head, fast head;
while ( ! null ! null) {
slow ;
fast ;
}
ListNode middle ;
null;
// 将后一半链表的节点反转
ListNode prev null, curr middle;
while (curr ! null) {
ListNode next ;
prev;
prev curr;
curr next;
}
// 将两部分链表交错链接为一条链表
ListNode first head, second prev;
while (second ! null) {
ListNode next1 , next2 ;
second;
next1;
first next1;
second next2;
}
}
```
3. 反转链表
上述算法中，我们需要反转后一半的链表。为了实现这一步操作，我们需要编写一个函数，通过递归调用，将一条链表的节点反转。
```java
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head null || null) return head;
ListNode p reverseList();
head;
null;
return p;
}
```
4. 链表交叉链接
此外，在将两条链表交错链接为一条链表时，我们还需要编写一个函数，将长度相同或相差一个节点（第二条链表多一个节点）的两条链表交叉链接为一条链表。
```java
public static void mergeLists(ListNode l1, ListNode l2) {
while (l1 ! null l2 ! null) {
ListNode next1 , next2 ;
l2;
l1 next1;
l1;
l2 next2;
}
}
```
5. 编写测试函数
为了验证算法是否正确，我们可以编写一个函数，将一条链表结构转变为一个字符串，用于辅助本地测试。
```java
public static String listToString(ListNode head) {
StringBuilder sb new StringBuilder();
while (head ! null) {
().append("->");
head ;
}
("null");
return ();
}
```
6. 运行本地测试
最后，我们可以编写并运行本地测试方法，观察控制台输出，符合预期则本地测试通过。
```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
经过本地测试后，我们可以将算法提交到平台进行测试，测试通过即可完成链表重排的实现。
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