LeetCode 725. 分隔链表

难度：$middle$

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题目描述

给你一个头结点为 $head$ 的单链表和一个整数 $k$ ，请你设计一个算法将链表分隔为 $k$ 个连续的部分。

每部分的长度应该尽可能的相等：任意两部分的长度差距不能超过 1 。这可能会导致有些部分为 null 。

这 $k$ 个部分应该按照在链表中出现的顺序排列，并且排在前面的部分的长度应该大于或等于排在后面的长度。

返回一个由上述 $k$ 部分组成的数组。

示例 1：

输入：head = [1,2,3], k = 5
输出：[[1],[2],[3],[],[]]
解释：
第一个元素 output[0] 为 output[0].val = 1 ，output[0].next = null 。
最后一个元素 output[4] 为 null ，但它作为 ListNode 的字符串表示是 [] 。

示例 2：

输入：head = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10], k = 3
输出：[[1,2,3,4],[5,6,7],[8,9,10]]
解释：
输入被分成了几个连续的部分，并且每部分的长度相差不超过 1 。前面部分的长度大于等于后面部分的长度。

提示：

• 链表中节点的数目在范围 $[0,1000]$
• $0<=Node.val<=1000$
• $1<=k<=50$

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算法

(链表操作、模拟)

1. 首先求出链表的长度 n
2. 在每个分隔的链表求各自的长度 n / k 如果此时 n / k 不是一个整数，那么 n % k 就会存在余数，从前往后依次让分隔的链表长度 + 1
3. 分隔链表的长度为 len 那么循环 len-1 次就可以走到该链表的最后一个位置。
4. 在拆分之前需要存储 p 的后一个结点 next；
5. 令 p 的 next 指针指向 null，完成 p 和 next 的拆分；
6. 将 next 赋值给 p。

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n)$，其中 $n$ 是链表的长度。

• 空间复杂度 : $O(1)$

C++ 代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<ListNode*> splitListToParts(ListNode* head, int k) {
        int n = 0;
        for (auto p = head; p; p = p->next) n ++;

        vector<ListNode*> res;

        auto p = head;
        for (int i = 0; i < k; i ++) {
            //求出一段有多长
            int len = n / k;
            //如果不能整除，判断前面有几部分的长度需要加1
            if (i + 1 <= n % k) len ++;
            res.push_back(p);
            //求这一段链表的结尾
            for (int j = 0; j < len - 1; j ++) p = p->next;
            if (p) {
                auto q = p->next;
                //把这一段链表的结尾赋值为空
                p->next = NULL;
                //更新 p
                p = q;
            }
        }

        return res;
    }
};

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