知识拓展练习（经典面试题） / 66. 分隔链表

一、题目

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。

二、示例

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]

三、提示

链表中节点的数目在范围 [0, 200] 内
-100 <= Node.val <= 100
-200 <= x <= 200

四、参考题解

1、方法一：模拟

直观来说我们只需维护两个链表 small 和 large 即可，small 链表按顺序存储所有小于 x 的节点，large 链表按顺序存储所有大于等于 x 的节点。遍历完原链表后，我们只要将 small 链表尾节点指向 large 链表的头节点即能完成对链表的分隔。

为了实现上述思路，我们设 smallHead 和 largeHead 分别为两个链表的哑节点，即它们的 next 指针指向链表的头节点，这样做的目的是为了更方便地处理头节点为空的边界条件。同时设 small 和 large 节点指向当前链表的末尾节点。开始时 smallHead=small,largeHead=large。随后，从前往后遍历链表，判断当前链表的节点值是否小于 x，如果小于就将 small 的 next 指针指向该节点，否则将 large 的 next 指针指向该节点。

遍历结束后，我们将 large 的 next 指针置空，这是因为当前节点复用的是原链表的节点，而其 next 指针可能指向一个小于 x 的节点，我们需要切断这个引用。同时将 small 的 next 指针指向 largeHead 的 next 指针指向的节点，即真正意义上的 large 链表的头节点。最后返回 smallHead 的 next 指针即为我们要求的答案。

//Java
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 != null) {
      if (head.val < x) {
        small.next = head;
        small = small.next;
      } else {
        large.next = head;
        large = large.next;
      }
      head = head.next;
    }
    large.next = null;
    small.next = largeHead.next;
    return smallHead.next;
  }
}


复杂度分析

时间复杂度: O(n)，其中 n 是原链表的长度。我们对该链表进行了一次遍历。

空间复杂度: O(1)。