【Leetcode】725. Split Linked List in Parts

題目地址：

https://leetcode.com/problems/split-linked-list-in-parts/

給定一個鏈表，再給定一個數$k$，要求將鏈表分爲儘可能長度相等的$k$個部分，允許有空鏈表的存在，返回長度爲$k$的以鏈表頭結點爲元素的數組，要求鏈表長度按照降序排列，並且相鄰鏈表的長度之差不大於$1$。

爲了計算每個部分的長度，我們需要先知道原鏈表的長度$l$，然後將其除以$k$。如果正好能除盡，那麼顯然每個部分的長度就是$l/k$，否則設餘數爲$r$，那麼只需要讓前$r$個鏈表長度爲$l/k+1$，後面鏈表長度爲$l/k$即可。

具體實現方面，可以設一個dummy節點，然後再用一個指針prev一開始指向dummy節點，每次先把prev.next加入最終結果，接下來要用一個臨時指針緩存一下prev的位置，然後讓prev向後走$l/k$（或者$l/k+1$步，看情況），接着利用臨時指針將上一個分離出來的鏈表的尾巴與原鏈表斷開。緩存的這一步是必要的，否則無法實現斷開的操作。代碼如下：

public class Solution {
    public ListNode[] splitListToParts(ListNode root, int k) {
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = root;
        ListNode prev = dummy;
        
        int length = len(root);
        ListNode[] res = new ListNode[k];
        
        int partLength = length / k, numOfLonger = 0;
        // 如果無法分爲k等份，就算一下餘數r是多少，
        // r的含義是一開始r個鏈表的長度需要等於length / k + 1
        if (partLength * k != length) {
            numOfLonger = length % k;
        }
        
        int ind = 0;
        ListNode tmp = null;
        for (int i = 0; i < numOfLonger; i++) {
            res[ind++] = prev.next;
            // 緩存prev的位置，以便後面斷開
            tmp = prev;
            // 讓prev向後走
            for (int j = 0; j < partLength + 1; j++) {
                prev = prev.next;
            }
            // 執行斷開操作
            tmp.next = null;
        }
    
        for (int i = 0; i < k - numOfLonger; i++) {
            res[ind++] = prev.next;
            tmp = prev;
            for (int j = 0; j < partLength; j++) {
                prev = prev.next;
            }
            tmp.next = null;
        }
        
        return res;
    }
    
    // 求head爲頭的鏈表長度
    private int len(ListNode head) {
        int l = 0;
        while (head != null) {
            head = head.next;
            l++;
        }
        
        return l;
    }
}

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(int x) {
        val = x;
    }
}

時間複雜度$O(n)$，空間$O(1)$。