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奇妙转换,数字摇摆:LeetCode 奇偶链表精妙攻略

闲谈

如今,随着数据结构与算法在科技领域大放异彩,我们迎来了一个充满挑战和机遇的时代。LeetCode 作为全球顶尖的编程竞赛平台,以其海量的题目和活跃的社区吸引了无数程序员前来磨砺技艺,一决高下。而奇偶链表正是 LeetCode 中一道经典而富有技巧性的题目,它考验着程序员对于链表操作的熟练程度和算法设计的功底。

算法思路:拆分与重组

要解决奇偶链表问题,我们需要一个巧妙的算法思路。将链表划分为奇偶两个部分,然后将它们交错组合在一起。具体步骤如下:

  1. 拆分链表: 首先,我们需要将链表拆分为奇数节点和偶数节点两部分。我们可以创建一个新的空链表,将奇数节点依次添加到新链表中,偶数节点则保留在原链表中。
  2. 重组链表: 接下来,我们将拆分后的奇数节点链表和偶数节点链表重新组合在一起。我们可以将奇数节点链表的尾节点连接到偶数节点链表的头节点,然后将偶数节点链表的尾节点连接到奇数节点链表的头节点。这样,我们就得到了一个新的链表,奇数节点和偶数节点交错排列。

代码实现:Python

def odd_even_list(head):
  """
  Reorder the list so that all odd-indexed nodes are followed by all even-indexed nodes.

  :param head: The head node of the linked list.
  :return: The head node of the reordered linked list.
  """

  # Check if the linked list is empty or has only one node.
  if head is None or head.next is None:
    return head

  # Create two new linked lists, one for odd nodes and one for even nodes.
  odd_head = ListNode(0)
  even_head = ListNode(0)
  odd_tail = odd_head
  even_tail = even_head

  # Iterate over the original linked list and add each node to the appropriate new list.
  index = 1
  current = head
  while current is not None:
    if index % 2 == 1:
      odd_tail.next = current
      odd_tail = odd_tail.next
    else:
      even_tail.next = current
      even_tail = even_tail.next
    current = current.next
    index += 1

  # Connect the two new lists together.
  odd_tail.next = even_head.next
  even_tail.next = None

  # Return the head node of the reordered linked list.
  return odd_head.next

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是链表的长度。我们只需要遍历链表一次,因此时间复杂度是 O(n)。
  • 空间复杂度:O(1),我们只需要创建两个新的链表头节点,因此空间复杂度是 O(1)。

拓展应用

奇偶链表的算法在许多实际问题中都有应用。例如,在计算机图形学中,奇偶链表可以用来生成曲面。在数据压缩中,奇偶链表可以用来减少冗余数据。

结语

奇偶链表是一道经典的 LeetCode 题目,它考验着程序员对于链表操作的熟练程度和算法设计的功底。通过对这道题目的分析和解决,我们可以加深对链表数据结构和算法的理解,为今后的编程实践打下坚实的基础。