练习 2 —— 顺序表/链表力扣刷题（中等难度）

1. 反转链表 II

力扣原题：https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list-ii/

题目描述

给你单链表的头指针 head 和两个整数 left 和 right ，其中 left <= right 。请你反转从位置 left 到位置 right 的链表节点，返回反转后的链表。

示例 1

在这里插入图片描述

输入：head = [1,2,3,4,5], left = 2, right = 4
输出：[1,4,3,2,5]

示例 2

输入：head = [5], left = 1, right = 1
输出：[5]

1.1 解题方法 1

问题分析 拆解成为子串 + 反转 + 拼凑的三个问题

这里假设我们小伙伴们都刷过 “反转链表” 那道题（https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list/）我们比较这两道题就可以发现其中的 "反转部分其实是一样的，只是我们这个时候需要考虑的是 子链表反转。

所以我们可以大大方方地把前面一道的代码 copy 下来，用来做这道题。

所以接下来的问题就变成了求子链表的问题，我们把原来的链表拆分成三个子链表。

首先，对于第一个子链表，我们按照原顺序抄袭一下即可，无需其他操作。

其次，中间的反转环节，我们参照（copy）之前的那道题即可；

最后，我们拼凑一下即可，注意移动 p1 指针到尾部再进行拼接。

/**
 * 以下方法自己编写，复制发布博客等请注明出处 https://blog.csdn.net/smileyan9
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseBetween(ListNode* head, int left, int right) {
        // 最终答案链表
        ListNode* list1 = new ListNode();
        ListNode* p1 = list1;
        ListNode* start = head;
        // 复制left部分        
        for (int i = 0; i < left - 1; i++) {
            p1 -> next = start;
            p1 = p1 -> next;
            start = start -> next;
        }

        // 反转中间的部分
        ListNode* p2 = nullptr;
        for (int i = left - 1; i < right; i++) {
            ListNode* next = start -> next;
            start -> next = p2;
            p2 = start;
            start = next;
        }

        // 复制right部分
        p1 -> next = p2;
        while (p1 -> next) {
            p1 = p1 -> next;
        }
        p1 -> next = start;

        return list1 -> next;
    }
};

在这里插入图片描述

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)

2. 分隔链表

问题描述

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。

你应当保留两个分区中每个节点的初始相对位置。

示例 1

输入：head = [1,4,3,2,5,2], x = 3
输出：[1,2,2,4,3,5]

示例 2

输入：head = [2,1], x = 2
输出：[1,2]

问题分析

首先推荐尝试一下不考虑空间复杂度的做法，也就是先新建两个链表，每次都 new Node 来创建新的结点并添加到链表中。这种方法比较简单易懂。

接着我们看看如果不创建新的空间应该怎么做，以下代码来自力扣的官方网站答题，比较简单明了。

重点在于循环中的内容，每次判断完大小以后，分别添加到两个链表中，注意这里没有新建空间，而是直接用 next 指针指向它。

另外就是头结点的使用非常关键，head 的作用在最后拼接的时候体现出来。

/**
 * 以下源码来自力扣官网：https://leetcode.cn/problems/partition-list/submissions/
 */ 
class Solution {
public:
    ListNode* partition(ListNode* head, int x) {
        ListNode* small = new ListNode(0);
        ListNode* smallHead = small;
        ListNode* large = new ListNode(0);
        ListNode* largeHead = large;
        while (head != nullptr) {
            if (head -> val < x) {
                small -> next = head;
                small = small -> next;
            } else {
                large -> next = head;
                large = large -> next;
            }
            head = head->next;
        }
        large -> next = nullptr;
        small -> next = largeHead -> next;
        return smallHead -> next;
    }
};