题目描述

给定一个单项链表的头结点head,节点的值类型是整型，再给定一个整数pivot。实现一个调整链表的函数，将链表的左边都是值小于pivot的节点，右边都是值大于pivot的节点。

例如：

9-->0-->4-->5-->1  pivot = 3

输出：

1-->0-->4-->9-->5 也可以是
0-->1-->9-->5-->4

思路

此题解法还是使用【快排/芬兰国旗】解决问题,区别在于这是链表，要先将链表转换成数组。

   public static class Node {
        int val;
        Node next;

        public Node(int data) {
            this.val = data;
        }
    }

    public static Node ListPartition1(Node head, int pivot) {
        if (head == null) {
            return null;
        }

        Node cur = head;
        // 链表转换成数组
        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;
        }
        
        // 数组的调整
        arrPartition(nodeArr, pivot);
        
        // 数组转换成链表
        for (i = 1; i != nodeArr.length; i++) {
            nodeArr[i - 1].next = nodeArr[i];
        }
        nodeArr[i - 1].next = null;
        
        //返回头结点
        return nodeArr[0];
    }

    // 芬兰国旗问题
    private static void arrPartition(Node[] nodeArr, int pivot) {
        int small = -1;
        int big = nodeArr.length;
        int index = 0;
        while (index != big) {
            if (nodeArr[index].val < pivot) {
                swap(nodeArr, ++small, index++);
            } else if (nodeArr[index].val == pivot) {
                index++;
            } else {
                swap(nodeArr, --big, index);
            }
        }
    }

    private static void swap(Node[] nodeArr, int i, int index) {
        Node temp = nodeArr[i];
        nodeArr[i] = nodeArr[index];
        nodeArr[index] = temp;
    }

进阶

新增要求

1. 左中右三个部分也要进行排序
2. 时间复杂度为O(N),空间复杂度为O(1)

显然上述的解决方案不是稳定的，空间复杂度为O(N)

思路：
左中右三个部分要求排序，可以将数值分为三个部分。小的部分，等于的部分，大于的部分。

从头到位遍历链表，对每个链表和pivot进行比较，小的放在小的部分，大的放在大的部分。那么如何存放？

需要每个部分维护两个节点，头结点和尾结点。

• 插入为空的时候，头结点尾结点都是插入的节点
• 头结点不为空的时候，尾结点的next指向插入节点，再移动尾结点到最后一个节点。

如此三个部分的排序就是稳定的了。最后一步时进行三个部分的合并，最后就得到排序后的链表。
代码实现如下：

public static Node listPartition2(Node head, int pivot) {
        Node sH = null;
        Node sT = null;
        Node eH = null;
        Node eT = null;
        Node bH = null;
        Node bT = null;
        Node next = null;

        while (head != null) {
            next = head.next;
            head.next = null;
            if (head.val < pivot) {
                if (sH == null) {
                    sH = head;
                    sT = head;
                } else {
                    sT.next = head;
                    sT = head;
                }
            } else if (head.val == pivot) {
                if (eH == null) {
                    eH = head;
                    eT = head;
                } else {
                    eT.next = head;
                    eT = head;
                }
            } else {
                if (bH == null) {
                    bH = head;
                    bT = head;
                } else {
                    bT.next = head;
                    bT = head;
                }
            }
            head = next;
        }

        if (sT != null) {
            sT.next = eH;
            eT = eT == null ? sT : eT;
        }
        if (eT != null) {
            eT.next = bH;
        }
        return sH != null ? sH : eH != null ? eH : bH;

    }