[特殊字符] LeetCode 143 重排链表（Reorder List）详解

📌 问题描述

给定一个单链表 L0 → L1 → … → Ln-1 → Ln ，要求将其重新排列为：

L0 → Ln → L1 → Ln-1 → L2 → Ln-2 → …

例如：

• 输入：1 → 2 → 3 → 4 → 5

• 输出：1 → 5 → 2 → 4 → 3

要求：

• 不能修改节点的值，只能修改节点本身的指向。

• 时间复杂度尽量低，空间复杂度 O(1)。

💡 思路分析

这个问题可以分为 三步走：

1. 找到链表中点
   使用快慢指针（fast/slow）。当 fast 每次走两步，slow 每次走一步，当 fast 到尾时，slow 就在中间节点。

2. 反转链表后半部分
   将中点后的链表整体反转，这样最后一个节点会变成第一个，方便和前半段交替拼接。

3. 合并两条链表
   交替拼接前半部分和反转后的后半部分，形成目标顺序。

   📝 代码实现（C++）

   /*** 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) {}* };*///思路：找到中间节点，分成两条链表，前链表依次插入反转后的链表
   class Solution {
   public:ListNode* revise(ListNode *L){//反转if(L==nullptr){return nullptr;}if(L->next==nullptr) return L;ListNode *head=new ListNode(0);head->next=nullptr;while(L){ListNode *n=L->next;L->next=head->next;head->next=L;L=n;}return head->next;}void reorderList(ListNode* head) {if(head==nullptr||head->next==nullptr){return;}ListNode *s=head,*f=head;while(f&&f->next){//找中间节点f=f->next->next;s=s->next;}ListNode *L2=s->next;s->next=nullptr;//断开两条链表连接防止互相影响ListNode *front=head;ListNode *tail=revise(L2);while(tail){//插入反转节点ListNode*tn=tail->next, *fn=front->next;front->next=tail;tail->next=fn;front=fn;tail=tn;}}
   };

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   🔎 关键步骤讲解

4. 快慢指针找中点

   • slow 每次走一步，fast 每次走两步。

   • 最终 slow 停在中点位置。

5. 反转链表

6. ListNode *revise(ListNode *L) {ListNode *head=new ListNode(0);while(L){ListNode *n=L->next;L->next=head->next;head->next=L;L=n;}return head->next;
   }
   

   这样可以把链表 4 → 5 反转成 5 → 4。

7. 合并链表

   • 先接前半部分 1 → 2 → 3

   • 然后把反转后的 5 → 4 插入其中

   • 形成最终结果 1 → 5 → 2 → 4 → 3

     📚 总结

   • 本题考察链表的基础操作：快慢指针、反转链表、链表合并。

   • 三步走策略非常经典：

     1. 找中点

     2. 反转后半部分

     3. 交替合并

   • 这道题在面试中很常见，掌握思路后，类似的链表重排问题都能迎刃而解。 🚀

     时间复杂度：O(n)
     空间复杂度：O(1)