C++解决LeetCode第86题：分隔链表题解

LeetCode第86题是关于链表操作的题目，它要求解如何对链表进行分隔。在给出题目的具体信息之前，有必要先了解几个相关知识点，包括链表的数据结构、LeetCode平台、以及C++编程语言。 ### 链表数据结构 链表是一种常见的基础数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据域和指针域。数据域存储节点的值，而指针域则指向链表中的下一个节点。链表可以有单向链表和双向链表之分，其中单向链表的节点只有指向后继节点的指针，而双向链表的节点还包含指向前驱节点的指针。 链表的特点是动态大小，可以高效地进行插入和删除操作（在列表的开头尤其如此），但是随机访问元素（例如通过索引访问）则比数组等静态数据结构要慢。 ### LeetCode平台 LeetCode是一个提供算法和数据结构题目训练的平台，它为程序员提供了在线编程和面试准备的服务。在LeetCode上，用户可以找到各种难度级别的题目，例如简单、中等和困难。这些问题覆盖了多种编程语言和数据结构，包括链表、数组、树、图等。 LeetCode题目通常会有一个或多个测试用例，用户提交解决方案后，平台会自动运行这些测试用例来验证解决方案的正确性。 ### C++编程语言 C++是一种高效的编程语言，广泛用于软件开发。它支持面向对象编程、泛型编程和过程式编程等多种编程范式。C++提供了一套丰富的库，包括用于数据结构和算法的STL（标准模板库）。 C++还具有运行速度快和内存管理灵活的特点，这使得它成为解决算法问题时的流行选择。 ### LeetCode第86题解题思路 LeetCode第86题的题目描述通常是将链表按照某个给定的值进行分隔。具体而言，需要将所有小于给定值的节点移动到所有大于或等于给定值的节点之前，而且保持相对顺序不变。 #### 题目描述示例： > 给定一个单链表和一个特定值x，您需要将链表中的节点分隔成两组：一个组包含所有小于x的节点，另一个组包含所有大于或等于x的节点。它们的相对顺序应该与原始链表中的相同。返回分隔后的链表。 #### 解题步骤： 1. **初始化虚拟头节点**：为了简化插入节点的过程，可以创建一个虚拟头节点（dummy head），它不存储实际数据，但可以简化边界条件的处理。 2. **创建两个指针**：创建两个指针，一个用于小于x的节点（small），一个用于大于等于x的节点（large）。起初，这两个指针都指向虚拟头节点。 3. **遍历原链表**：遍历给定的链表，对于每一个节点，根据其值与x的比较结果，决定其插入到small链表还是large链表的后面。 4. **连接两个链表**：遍历结束后，small链表的最后一个节点应该指向large链表的第一个节点，从而完成分隔。 5. **返回结果**：返回虚拟头节点的下一个节点，即分隔后的链表的头节点。 #### C++代码实现： ```cpp struct ListNode { int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} }; ListNode* partition(ListNode* head, int x) { ListNode dummySmall(0), dummyLarge(0); ListNode *small = &dummySmall, *large = &dummyLarge; while (head) { if (head->val < x) { small = small->next = head; } else { large = large->next = head; } head = head->next; } small->next = dummyLarge.next; large->next = NULL; return dummySmall.next; } ``` 这段代码中，我们首先定义了链表节点的结构体ListNode，然后定义了partition函数来实现题目的要求。我们使用两个虚拟节点small和large来分别构建两个链表，并最终将它们连接起来。 ### 结论 LeetCode第86题是一个典型的链表操作问题，它考察了对链表结构的理解以及基本的链表操作技巧。掌握这类问题的解法，对于准备面试和提高编程能力都有很大的帮助。通过以上知识点的介绍，我们可以看到，解答这类问题需要具备扎实的编程基础和熟练的算法应用能力。