C语言解决LeetCode第143题：链表重排技巧解析

资源摘要信息:"本文档是一个关于C语言在leetcode平台上针对第143题重排链表问题的题解。在这个问题中，需要将给定的单链表按照特定的方式重新排列。具体来说，要求将链表中的节点重新排列，使得所有奇数位置的节点在前，所有偶数位置的节点在后，这被称为原地重排链表。以下是该题解的详细分析和代码实现。" 知识点概述: 1. C语言基础 C语言是一种广泛使用的编程语言，尤其在系统编程和嵌入式开发领域有着深远的影响。它的特点是拥有较少的运行时支持，较高的运行效率。C语言的语法简洁，能够直接进行内存操作，是理解和学习更高级编程语言的基石。 2. LeetCode平台 LeetCode是一个在线编程平台，它提供了一系列的编程题目，这些题目来自真实的工作面试中经常出现的问题。通过在LeetCode上解决这些算法和数据结构问题，可以帮助程序员准备面试，提高编程能力。 3. 链表数据结构 链表是由一系列节点组成的集合，每个节点都包含数据部分和指向下一个节点的指针。链表是一种非连续的存储结构，它的优势在于插入和删除操作不需要移动大量元素。链表分为单向链表、双向链表和循环链表等多种类型。 4. 算法实现 - 原地重排链表 第143题要求对给定的单链表进行原地重排，即在不使用额外空间（即O(1)空间复杂度）的情况下，重新排列链表的节点，使得奇数位置的节点在前，偶数位置的节点在后。这需要对链表的节点进行穿插操作，改变它们之间的链接顺序。 5. 指针操作 在C语言中，指针是一个核心概念，它存储了变量的地址。通过指针，可以对变量直接进行操作，包括链表中的节点操作。掌握指针的使用对于解决链表问题至关重要。 具体实现步骤: - 首先，遍历链表找到中点，将链表从中间断开，得到两个子链表。 - 然后，对第二个子链表进行反转操作。 - 最后，将第一个子链表的尾部与第二个子链表的头部连接，并继续连接第二个子链表的剩余部分。 代码实现: ```c // 定义链表节点结构体 struct ListNode { int val; struct ListNode *next; }; // 找到链表的中点 struct ListNode* findMiddle(struct ListNode* head) { struct ListNode *slow = head, *fast = head; while (fast && fast->next) { slow = slow->next; fast = fast->next->next; } return slow; } // 反转链表 struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) { struct ListNode *prev = NULL, *curr = head, *next = NULL; while (curr) { next = curr->next; curr->next = prev; prev = curr; curr = next; } return prev; } // 重排链表 void reorderList(struct ListNode* head) { if (!head) return; struct ListNode *mid = findMiddle(head); struct ListNode *secondHead = mid->next; mid->next = NULL; // 断开两个子链表 // 反转第二个子链表 secondHead = reverseList(secondHead); // 重排链表 struct ListNode *first = head, *second = secondHead; while (second) { struct ListNode* temp = first->next; first->next = second; first = temp; temp = second->next; second->next = first; second = temp; } } ``` 以上代码展示了如何在C语言中实现对链表的原地重排。代码中包含了对链表节点的遍历、分割、反转和重新连接的操作。通过这些步骤，可以在原链表的基础上完成题目要求的重排操作。 总结: 通过学习和掌握C语言的基础知识、链表数据结构、指针操作以及如何在LeetCode平台上解决算法问题，可以有效地提升编程技能，并且在面试中展示对算法和数据结构的理解和应用能力。重排链表问题考察了链表操作的灵活性和逻辑思维能力，是面试中常见的问题类型。