用 JavaScript 實現鏈表操做 - 11 Alternating Split

TL;DR

把一個鏈表交替切分紅兩個，系列目錄見 前言和目錄 。

需求

實現一個 alternatingSplit() 函數，把一個鏈表切分紅兩個。子鏈表的節點應該是在父鏈表中交替出現的。若是原鏈表是 a -> b -> a -> b -> a -> null ，則兩個子鏈表分別爲 a -> a -> a -> null 和 b -> b -> null 。

var list = 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> null
alternatingSplit(list).first === 1 -> 3 -> 5 -> null
alternatingSplit(list).second === 2 -> 4 -> null

爲了簡化結果，函數會返回一個 Context 對象來保存兩個子鏈表，Context 結構以下所示：

function Context(first, second) {
  this.first = first
  this.second = second
}

若是原鏈表爲 null 或者只有一個節點，應該拋出異常。

遞歸版本

代碼以下：

function alternatingSplit(head) {
  if (!head || !head.next) throw new Error('invalid arguments')
  return new Context(split(head), split(head.next))
}

function split(head) {
  const list = new Node(head.data)
  if (head.next && head.next.next) list.next = split(head.next.next)
  return list
}

這個解法的核心思路在於 split ，這個方法接收一個鏈表並返回一個以奇數位的節點組成的子鏈表。因此整個算法的解法就能很容易地用 new Context(split(head), split(head.next)) 表示。

另外一個遞歸版本

代碼以下：

function alternatingSplitV2(head) {
  if (!head || !head.next) throw new Error('invalid arguments')
  return new Context(...splitV2(head))
}

function splitV2(head) {
  if (!head) return [null, null]

  const first = new Node(head.data)
  const [second, firstNext] = splitV2(head.next)
  first.next = firstNext
  return [first, second]
}

這裏的 splitV2 的做用跟整個算法的含義同樣 -- 接收一個鏈表並返回交叉分割的兩個子鏈表（以數組表示）。第一個子鏈表的頭天然是 new Node(head.data) ，第二個子鏈表呢？它實際上是 splitV2(head.next) 的第一個子鏈表（見第 4 行）。理解這個邏輯後就能明白遞歸過程。

循環版本

代碼以下：

function alternatingSplitV3(head) {
  if (!head || !head.next) throw new Error('invalid arguments')

  const first = new Node()
  const second = new Node()
  const tails = [first, second]

  for (let node = head, idx = 0; node; node = node.next, idx = idx ? 0 : 1) {
    tails[idx].next = new Node(node.data)
    tails[idx] = tails[idx].next
  }

  return new Context(first.next, second.next)
}

這個思路是，先用兩個變量表明子鏈表，而後對整個鏈表進行一次遍歷，分別把節點交替插入每一個子鏈表中。惟一須要考慮的就是在每一個循環體中判斷節點該插入哪一個鏈表。我用的是 idx 變量，在每輪循環中把它交替設置成 0 和 1 。也有人使用持續增加的 idx 配合取餘來作，好比 idx % 2 。作法有不少種，就不贅述了。

這裏也用了 dummy node 的技巧來簡化 「判斷首節點是否爲空」 的狀況。關於這個技巧能夠看看 Insert Nth Node

參考資料

Codewars Kata
GitHub 的代碼實現
GitHub 的測試