分解链表，分裂数据有妙招**

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理解问题

LeetCode面试题02.04：分割链表
给出如下问题：

给你一个链表的头节点 head 和一个特定值 **x ，请你对链表进行分隔，使得所有 小于 x 的节点都出现在 大于或等于 x 的节点之前。 你不需要 保留 每个组件的原有相对顺序。

例如，给你链表 1->4->3->2->5->2 和 x = 3，应该返回 1->2->2->4->3->5。

为了有效地解决这个问题，我们需要明确问题的关键点：

1. 将链表分割成两个子链表：一个包含所有小于x的节点，另一个包含所有大于或等于x的节点。
2. 无需保留子链表的原始相对顺序。
3. 必须在原链表上完成分割，即不能创建新链表。

理解了这些关键点后，我们就可以开始设计我们的解决方案了。

设计解决方案

我们知道，链表是一种线性的数据结构，其中每个节点都存储一个值和一个指向下一个节点的指针。因此，我们可以通过遍历链表来完成分割。

1. 初始化两个空链表 ：我们将使用两个空链表来存储小于x的节点和大于或等于x的节点。
2. 遍历原链表 ：
   • 从链表的头部开始遍历，逐个访问每个节点。
   • 对于每个节点，将其值与x进行比较：
     • 如果节点的值小于x，将其添加到存储小于x节点的链表。
     • 如果节点的值大于或等于x，将其添加到存储大于或等于x节点的链表。
3. 连接两个子链表 ：
   • 一旦遍历完成，我们将拥有两个子链表，分别包含小于x的节点和大 于或等于x的节点。
   • 最后，我们将这两个子链表连接起来，形成一个新的链表。

通过这些步骤，我们就完成了链表的分割。

Python实现

def split_list(head, x):
  """
  Split a linked list into two sublists: one for values less than x and one for values greater than or equal to x.

  Args:
    head: The head node of the linked list.
    x: The value to split the list by.

  Returns:
    A tuple containing the heads of the two sublists.
  """

  # Initialize two empty lists to store the nodes less than and greater than or equal to x, respectively.
  less_than_x = ListNode()
  greater_than_or_equal_to_x = ListNode()

  # Initialize two pointers to traverse the linked list.
  current_node = head
  less_than_x_tail = less_than_x
  greater_than_or_equal_to_x_tail = greater_than_or_equal_to_x

  # Traverse the linked list, comparing each node's value to x.
  while current_node:
    if current_node.val < x:
      # If the current node's value is less than x, add it to the less than x list.
      less_than_x_tail.next = current_node
      less_than_x_tail = less_than_x_tail.next
    else:
      # If the current node's value is greater than or equal to x, add it to the greater than or equal to x list.
      greater_than_or_equal_to_x_tail.next = current_node
      greater_than_or_equal_to_x_tail = greater_than_or_equal_to_x_tail.next

    # Move the current node pointer to the next node.
    current_node = current_node.next

  # Set the next pointer of the less than x list's tail to None to terminate the list.
  less_than_x_tail.next = None

  # Set the next pointer of the greater than or equal to x list's tail to None to terminate the list.
  greater_than_or_equal_to_x_tail.next = None

  # Return the heads of the two sublists.
  return less_than_x.next, greater_than_or_equal_to_x.next

结论

在这个教程中，我们详细介绍了如何解决LeetCode面试题02.04：分割链表。我们从理解问题开始，然后设计了解决方案，最后用Python实现了该解决方案。通过这个例子，我们不仅学习了如何解决一个经典的面试题，还学习了如何设计和实现链表分割算法。希望这个教程对你有帮助，也希望你能在未来的编程旅途中不断进步！