725. Split Linked List in Parts

▶ 将一个单链表拆分为长度尽量接近的 k 段

● 自己的代码，12 ms

■ 记链表长度为 count，目标段数为 k，quo = count / k，mod = count % k，part = mod * (quo + 1)

■ 前半截（长半截）共有 mod 组，每组 quo + 1 个元素，共 mod * (quo + 1) 个元素，这是 part 的由来；后半截（长半截）共有 k - mod 组，每组 quo 个元素，共 quo * (k - mod) 个元素

■ 当 i < part 时，第 i 元素处于前半截，组号 s = i / (quo + 1)，该组最后一个元素下标为 t = (quo + 1) * (s + 1) - 1，即满足 (t + 1) % (quo + 1) == 0

■ 当 i >= part 时，第 i 元素处于后半截，组号 s = （i - part） / quo + mod = (i - mod) / quo，该组最后一个元素下标为 t = (s + 1) * quo + mod - 1 （前面所有组的元素个数，注意偏移量 mod），即满足 (t + 1 - mod) % quo == 0

class Solution
{
public:
    vector<ListNode*> splitListToParts(ListNode* root, int k)
    {
        vector<ListNode *> table(k, nullptr);
        if (root == nullptr)
            return table;
        int count, i;
        ListNode *p, *q;        
        for (p = root, count = 1; p->next != nullptr; p = p->next, count++);// 计算结点数        
        const int quo = count / k, mod = count % k, mod * (quo + 1);
        for (p = table[0] = root, i = 0; p != nullptr && p->next != nullptr; i++)
        {
            if (i < part && !((i + 1) % (quo + 1)))// p 指向了前半截某组的末尾结点
            {                                                 
                q = p->next, p->next = nullptr, p = q;
                table[(i + 1) / (quo + 1)] = q;       // 注意此时是在table 中挂上 q 指向的结点，相当于第 i + 1 个结点
            }
            else if (i >= part && !((i + 1 - mod) % quo))// p 指向了后半截某组的末尾结点
            {                
                q = p->next, p->next = nullptr, p = q;
                table[(i + 1 - mod) / quo] = q;
            }
            else            
                p = p->next;
        }
        return table;
    }
};

● 大佬的代码，11 ms，使用简单的判断 idx < remainder 来确认切分位置

class Solution
{
public:
    vector<ListNode*> splitListToParts(ListNode* root, int k)
    {
        if (k == 1)
            return vector<ListNode*>{ root };
        vector<ListNode*> res(k, nullptr);
        ListNode *temp;
        int len, idx, tmp;
        for (len = 0, temp = root; temp != nullptr; len++, temp = temp->next);
        const int per_len = len / k, remainder = len % k;

        for (idx = 0; idx < k; )
        {
            tmp = per_len + (idx < remainder ? 1 : 0);
            if (tmp == 0)
            {
                res[idx++] = nullptr;
                continue;
            }
            for (res[idx++] = root; tmp != 1; root = root->next, tmp--);
            temp = root->next, root->next = nullptr, root = temp;
        }
        
        return res;
    }
};

● 大佬的方法，11 ms，号称不需要知道链表的长度。每次指针 slow 移动一格，指针 fast 移动 k 格，直到 fast 抵达链表尾部，这时 slow 大约移动了 n / k 格，即为分界点。实际上 fast 在整个过程中移动了 O(n²) 的次数，还不如提前一趟遍历计算链表的长度

class Solution
{
public :
    vector<ListNode *> splitListToParts(ListNode *root, int k)
    {
        vector<ListNode *> res(k, nullptr);
        ListNode *fast, *slow;
        int i, step;
        for (i = 0; i < k; i++)
        {
            if (root == nullptr)
                break;            
            for (slow = root, fast = root, step = k;;)
            {
                fast = move(fast, step);
                if (fast != nullptr)
                    slow = slow->next;
                else 
                    break;
            }
            res[i] = root;
            if (slow->next != nullptr)
            {
                root = slow->next; 
                slow->next = nullptr;
            }
            else
                break;
            step--;
        }
        return res;
    }
    ListNode* move(ListNode *node, int step)
    {
        for(;step > 0;)
        {
            node = node->next;
            step--;
            if (node == nullptr)
                break;
        }
        return node;
    }
};