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题目
给定单链表的头节点 head ，将所有索引为奇数的节点和索引为偶数的节点分别组合在一起，然后返回重新排序的列表。
第一个节点的索引被认为是 奇数 ， 第二个节点的索引为 偶数 ，以此类推。
请注意，偶数组和奇数组内部的相对顺序应该与输入时保持一致。
你必须在 O(1) 的额外空间复杂度和 O(n) 的时间复杂度下解决这个问题。
一、代码实现
func oddEvenList(head *ListNode) *ListNode {if head == nil || head.Next == nil {return head}odd := head // 奇数链表的当前尾节点even := head.Next // 偶数链表的当前尾节点evenHead := even // 保存偶数链表的头节点for even != nil && even.Next != nil {// 将下一个奇数节点链接到奇数链表尾部odd.Next = even.Nextodd = odd.Next// 将下一个偶数节点链接到偶数链表尾部even.Next = odd.Nexteven = even.Next}// 将偶数链表接在奇数链表尾部odd.Next = evenHeadreturn head
}
二、算法分析
1. 核心思路
- 双指针分离：使用两个指针
odd和even分别追踪奇偶链表的尾部节点，通过交替连接实现原地修改 - 循环复用：在遍历过程中逐步构建奇偶链表，保持原始相对顺序
- 头节点保留：通过
evenHead保存偶数链表头节点，最终合并链表时只需一次指针操作
2. 关键步骤
- 初始化指针：
odd指向第一个节点（奇头），even指向第二个节点（偶头） - 交替连接：
- 将
odd的下一个节点指向even的下一个节点（下一个奇数节点） - 将
even的下一个节点指向新odd的下一个节点（下一个偶数节点）
- 将
- 指针推进：
odd和even同步后移，继续构建各自的链表 - 链表合并：将偶数链表头
evenHead接在奇数链表尾部
3. 复杂度
| 指标 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| 时间复杂度 | O(n) | 单次遍历，每个节点访问一次 |
| 空间复杂度 | O(1) | 仅需固定数量的指针变量 |
三、图解示例
四、边界条件与扩展
1. 特殊场景验证
- 空链表：直接返回
nil - 单节点链表：返回原链表（无需处理）
- 双节点链表：保持原顺序（奇数在前，偶数在后）
- 长交替链表：如
R-D-R-D→ 分离后奇偶顺序保持不变
2. 多语言实现
# Python实现（原地修改）
class Solution:def oddEvenList(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:if not head or not head.next:return headodd, even, even_head = head, head.next, head.nextwhile even and even.next:odd.next = even.nextodd = odd.nexteven.next = odd.nexteven = even.nextodd.next = even_headreturn head
// Java实现（指针同步移动）
class Solution {public ListNode oddEvenList(ListNode head) {if (head == null || head.next == null) return head;ListNode odd = head, even = head.next, evenHead = even;while (even != null && even.next != null) {odd.next = even.next;odd = odd.next;even.next = odd.next;even = even.next;}odd.next = evenHead;return head;}
}
五、总结与扩展
1. 核心创新点
- 链式跳跃：通过
odd.next = even.next直接跳过偶数节点，避免多次遍历 - 数学归纳法证明：奇数节点的下一个节点总是偶数节点的下一个节点，确保正确性
2. 扩展应用
- 多级分离：扩展为分离模3余数不同的节点（如余0、1、2）
- 双向链表：修改指针操作逻辑支持双向遍历
- 环形链表检测：结合快慢指针检测环的存在
3. 工程优化方向
- 内存预分配：预先计算链表长度优化指针操作
- 并发安全：添加锁机制支持多线程环境下的链表操作