C语言实现LeetCode第86题：分区链表题解

资源摘要信息: "C语言基础：LeetCode题解之0086-Partition List" 知识点概述： C语言是一种广泛使用的计算机程序设计语言，它具有高效、灵活、功能丰富等特点，在系统编程和应用软件开发中占有重要地位。LeetCode是一个著名的在线算法和编程题库，它提供了一系列的编程题目，供程序员练习和提高算法能力。 针对0086-Partition List这一题目，LeetCode给出的问题描述是关于链表操作，要求编写一个函数来重新排列链表，使得所有小于给定值x的节点都位于大于或等于x的节点之前。这个过程中不能改变节点值，只是将它们的相对位置调整。 C语言基础： 1. 数据类型：C语言提供了多种数据类型，包括基本类型（int, float, double等）和复杂类型（结构体、联合体、枚举等）。 2. 控制结构：C语言使用控制结构如if-else, for, while等进行条件判断和循环。 3. 指针：C语言的核心概念之一是通过指针来操作内存。指针允许访问内存地址，并且可以用来动态分配和释放内存。 4. 函数：C语言中的函数类似于其他编程语言的方法或过程，用于封装代码块，并可带有参数列表和返回值。 5. 链表：链表是一种常见的数据结构，用于在程序中存储和组织数据。它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。 6. 动态内存分配：在C语言中，可以使用malloc、calloc、realloc和free等函数进行动态内存管理。 LeetCode题解之0086-Partition List： 1. 题目描述：给定一个链表和一个特定值x，重新排列链表，使得所有小于x的节点都位于大于或等于x的节点之前。 2. 解题思路：该题可以通过以下步骤解决： - 创建两个链表，一个用于存储小于x的节点，另一个用于存储大于或等于x的节点。 - 遍历原始链表，根据节点值的大小将节点分配到上述两个链表中。 - 将小于x的链表的尾部连接到大于或等于x的链表的头部，形成最终的链表。 具体实现： ```c struct ListNode* partition(struct ListNode* head, int x) { // 创建两个哑节点，分别作为两个链表的头节点 struct ListNode *less = (struct ListNode *)malloc(sizeof(struct ListNode)); struct ListNode *greater = (struct ListNode *)malloc(sizeof(struct ListNode)); less->next = head; greater->next = NULL; struct ListNode *node = head; // 遍历原链表，分拣节点 while (node != NULL) { if (node->val < x) { less->next = node; less = less->next; } else { greater->next = node; greater = greater->next; } node = node->next; } // 找到第一个大于等于x的节点 node = greater; while (node != NULL && node->val < x) { node = node->next; } // 将小于x的链表连接到大于等于x的链表 less->next = node; // 为了形成闭环，将大于等于x的链表的尾部指向null greater->next = NULL; // 返回最终链表的头节点 return head; } ``` 注意：以上代码中，我们需要在使用完链表后，手动释放动态分配的内存，以避免内存泄漏。 3. 复杂度分析： - 时间复杂度：O(n)，其中n是链表中的节点数。 - 空间复杂度：O(1)，我们只需要常数个额外空间来存储指针和哑节点。 4. 注意事项： - 在处理链表问题时，需要特别注意指针的边界条件和内存管理。 - 在遍历链表时，要确保不会出现野指针或丢失节点。 - 在实际应用中，除了完成基本功能，还应当编写测试用例，检查链表的各种边界情况。 通过以上题目的解决方法和步骤，我们可以加深对C语言中链表操作和动态内存管理的理解，并在实际编程中熟练运用。