086. 分隔链表

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一、题目描述

(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

二、代码实现

(一) 迭代

1. 解题思路

这个题不是很难，只要理解题意加上构造两个子链即可完成，链表而不是数组，构建子链不增加空间复杂度。勇敢地构造子链，无需考虑节点交换。

图解如下：

通过图解，可以了解迭代的大致流程，但是我们在 Java 代码实现时，还需要维护两个对应的指针，用来调整它的 next 指针。

为什么需要这个指针而不是直接使用构造的节点呢？原因是我们在不断的遍历中，指针会不断的下移，当我们合并完成所有的节点时，此时的指针是在最后，这时我们在获取合并后的链表就比较麻烦了。

而用指针代替节点去进行 next 指针的移动，当返回链表时，只需返回节点的 next 即可。

为什么指针节点增加后，节点链表也会变动呢？这涉及到引用问题，这里直接引用拷贝的是堆中的内存地址，也就是说指针和对应节点就是一个对象，详情见我的另一篇文章《深拷贝和浅拷贝》。

还有一个注意事项，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，否则可能会出现环链表。

代码实现如下：

class Solution {
    public ListNode partition(ListNode head, int x) {
        //构造两个子链表
        ListNode small = new ListNode(-1);
        ListNode large = new ListNode(-1);

        //构造子链表对应的指针，方便
        ListNode smallPointer = small;
        ListNode largePointer = large;

        while(head != null){
            if(head.val < x){
                smallPointer.next = head;	//追加节点
                smallPointer = smallPointer.next;	//指针后移
            }else{
                largePointer.next = head;	//追加节点
                largePointer = largePointer.next;	//指针后移
            }
            head = head.next;	//指针后移
        }

        //当前节点复用的是原链表的节点，很可能后面还指向一个小于x的节点
        largePointer.next = null;	
        smallPointer.next = large.next;		//链表拼接
        return small.next;
    }
}