143. 重排链表

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给定一个单链表 L 的头节点 head ，单链表 L 表示为：

L0 → L1 → … → Ln - 1 → Ln

请将其重新排列后变为：

L0 → Ln → L1 → Ln - 1 → L2 → Ln - 2 → …

不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[1,4,2,3]

示例 2：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[1,5,2,4,3]

提示：

• 链表的长度范围为 [1, 5 * 104]
• 1 <= node.val <= 1000

解法

先将链表后半部分进行反转，然后双指针进行合并。

class Solution {
    public void reorderList(ListNode head) {
        // 快慢指针找到中间节点
        ListNode mid = findMid(head);
        // 反转右半部分链表
        ListNode leftHead = reverse(mid.next);
        // 双指针合并
        merge(head, leftHead);
    }

    public void merge(ListNode left, ListNode right) {
        ListNode leftNext = null;
        ListNode rightNext = null;
        // 由于右半边长度要么等于左半边要么比左半边小于一，所以直接判断右半边是否走到末尾即可
        while (right != null) {
            leftNext = left.next;
            rightNext = right.next;
            left.next = right;
            right.next = leftNext;
            left = leftNext;
            right = rightNext;
        }
        // 避免形成环
        left.next = null;
    }

    public ListNode findMid(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return slow;
    }

    public ListNode reverse(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        // 反转链表
        ListNode pre = null;
        ListNode next = null;
        while (head != null) {
            next = head.next;
            head.next = pre;
            pre = head;
            head = next;
        }
        return pre;
    }
}