算法-面试题系列﹎﹎链表相关面试题2

题目一 将单向链表按某值划分成左边小、中间相等、右边大的形式.

1)把链表放入数组里，在数组上做partition (笔试用)

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public static Node listPartition1(Node head, int pivot) {
        if (head == null) {
            return head;
        }
        Node cur = head;
        int i = 0;
        while (cur != null) {
            i++;
            cur = cur.next;
        }
        Node[] nodeArr = new Node[i];
        i = 0;
        cur = head;
        for (i = 0; i != nodeArr.length; i++) {
            nodeArr[i] = cur;
            cur = cur.next;
        }
        arrPartition(nodeArr, pivot);
        for (i = 1; i != nodeArr.length; i++) {
            nodeArr[i - 1].next = nodeArr[i];
        }
        nodeArr[i - 1].next = null;
        return nodeArr[0];
    }
public static void arrPartition(Node[] nodeArr, int pivot) {
        int small = -1;
        int big = nodeArr.length;
        int index = 0;
        while (index != big) {
            if (nodeArr[index].value < pivot) {
                swap(nodeArr, ++small, index++);
            } else if (nodeArr[index].value == pivot) {
                index++;
            } else {
                swap(nodeArr, --big, index);
            }
        }
    }
public static void swap(Node[] nodeArr, int a, int b) {
        Node tmp = nodeArr[a];
        nodeArr[a] = nodeArr[b];
        nodeArr[b] = tmp;
    }

2)分成小、中、大三部分,再把各个部分之间串起来(面试用)

把大于区的几点放入大于区中，使用大于区的head和tail指向原来链表中进入该区域的Node

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串联各个区域

public static Node listPartition2(Node head, int pivot) {
        Node sH = null; // small head
        Node sT = null; // small tail
        Node eH = null; // equal head
        Node eT = null; // equal tail
        Node mH = null; // big head
        Node mT = null; // big tail
        Node next = null; // save next node
        // every node distributed to three lists
        while (head != null) {
            next = head.next;
            head.next = null;
            if (head.value < pivot) {
                if (sH == null) {
                    sH = head;
                    sT = head;
                } else {
                    sT.next = head;
                    sT = head;
                }
            } else if (head.value == pivot) {
                if (eH == null) {
                    eH = head;
                    eT = head;
                } else {
                    eT.next = head;
                    eT = head;
                }
            } else {
                if (mH == null) {
                    mH = head;
                    mT = head;
                } else {
                    mT.next = head;
                    mT = head;
                }
            }
            head = next;
        }
        // 小于区域的尾巴，连等于区域的头，等于区域的尾巴连大于区域的头
        if (sT != null) { // 如果有小于区域
            sT.next = eH;
            eT = eT == null ? sT : eT; // 下一步，谁去连大于区域的头，谁就变成eT
        }
        // 下一步，一定是需要用eT 去接 大于区域的头
        // 有等于区域，eT -> 等于区域的尾结点
        // 无等于区域，eT -> 小于区域的尾结点
        // eT 尽量不为空的尾巴节点
        if (eT != null) { // 如果小于区域和等于区域，不是都没有
            eT.next = mH;
        }
        return sH != null ? sH : (eH != null ? eH : mH);
    }

一个种特殊的单链表节点类描述如下

class Node {
    int value;
    Node next;
    Node rand;
    Node(int val) {value = val; }
}

rand指针是单链表节点结构中新增的指针，rand可 能指向链表中的任意一个节 点，也可能指向null。
给定一个由Node节点类型组成的无环单链表的头节点head,请实现一个函数完成这个链表的复制，并返回复制的新链表的头节点。
[要求]
时间复杂度O(N)，额外空间复 杂度0(1)

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方法一

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public static Node copyListWithRand1(Node head) {
        // key 老节点
        // value 新节点
        HashMap<Node, Node> map = new HashMap<Node, Node>();
        Node cur = head;
        while (cur != null) {
            map.put(cur, new Node(cur.value));
            cur = cur.next;
        }
        cur = head;
        while (cur != null) {
            // cur 老
            // map.get(cur) 新
            // 新.next ->  cur.next克隆节点找到
            map.get(cur).next = map.get(cur.next);
            map.get(cur).rand = map.get(cur.rand);
            cur = cur.next;
        }
        return map.get(head);
    }

方法二

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也是hashmap的思路

只是映射关系使用了原节点的next指向维护

public static Node copyListWithRand2(Node head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        Node cur = head;
        Node next = null;
        // copy node and link to every node
        // 1 -> 2
        // 1 -> 1' -> 2
        while (cur != null) {
            // cur 老 next 老的下一个
            next = cur.next;
            cur.next = new Node(cur.value);
            cur.next.next = next;
            cur = next;
        }
        cur = head;
        Node curCopy = null;
        // set copy node rand
        // 1 -> 1' -> 2 -> 2'
        while (cur != null) {
            // cur 老
            // cur.next 新 copy
            next = cur.next.next;
            curCopy = cur.next;
            curCopy.rand = cur.rand != null ? cur.rand.next : null;
            cur = next;
        }
        // head head.next
        Node res = head.next;
        cur = head;
        // split
        while (cur != null) {
            next = cur.next.next;
            curCopy = cur.next;
            cur.next = next;
            curCopy.next = next != null ? next.next : null;
            cur = next;
        }
        return res;
    }