算法精要143：巧解重排链表，揭开最优方案

排序规则与问题剖析

重排链表问题，旨在将原链表重组为顺序排列的两个链表，如1->2->3->4->5->6应重排为1->6->2->5->3->4。

算法步骤

1. 寻找链表中点：

利用快慢指针技巧，快指针每次走两步，慢指针每次走一步。当快指针到达末尾时，慢指针恰好位于中点。

2. 断开链表：

在中点处将链表断开，形成两条链表。

3. 翻转后半部分链表：

将后半部分链表翻转，使其顺序与前半部分链表相同。

4. 合并两个链表：

将翻转后的后半部分链表与前半部分链表交替合并，形成重排后的链表。

代码实现

def reorderList(head):
    """
    重排链表

    Args:
        head: 链表头节点

    Returns:
        重排后的链表头节点
    """

    # 寻找链表中点
    slow = head
    fast = head.next
    while fast and fast.next:
        slow = slow.next
        fast = fast.next.next

    # 断开链表
    second_half = slow.next
    slow.next = None

    # 翻转后半部分链表
    prev = None
    while second_half:
        next_node = second_half.next
        second_half.next = prev
        prev = second_half
        second_half = next_node

    # 合并两个链表
    first_half = head
    while first_half and prev:
        next_node_first_half = first_half.next
        next_node_prev = prev.next

        first_half.next = prev
        prev.next = next_node_first_half

        first_half = next_node_first_half
        prev = next_node_prev

    return head

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中n为链表的长度。
• 空间复杂度：O(1)，因为算法不需要额外空间。

结语

掌握重排链表算法，不仅能助你应对面试，更能提升你对链表的理解和运用。期待你在编程道路上更进一步。