PAT(B) 1075 链表元素分类（Java）

题目链接：1075 链表元素分类 (25 point(s))

题目描述

给定一个单链表，请编写程序将链表元素进行分类排列，使得所有负值元素都排在非负值元素的前面，而 [0, K] 区间内的元素都排在大于 K 的元素前面。但每一类内部元素的顺序是不能改变的。例如：给定链表为 18→7→-4→0→5→-6→10→11→-2，K 为 10，则输出应该为 -4→-6→-2→7→0→5→10→18→11。

输入格式

每个输入包含一个测试用例。每个测试用例第 1 行给出：第 1 个结点的地址；结点总个数，即正整数N (≤10​⁵​​)；以及正整数K (≤10^​3​​)。结点的地址是 5 位非负整数，NULL 地址用 −1 表示。

接下来有 N 行，每行格式为：

Address Data Next

其中 Address 是结点地址；Data 是该结点保存的数据，为 [−10​⁵​​,10​⁵​​] 区间内的整数；Next 是下一结点的地址。题目保证给出的链表不为空。

输出格式

对每个测试用例，按链表从头到尾的顺序输出重排后的结果链表，其上每个结点占一行，格式与输入相同。

测试样例

Case 0：

00100 9 10
23333 10 27777
00000 0 99999
00100 18 12309
68237 -6 23333
33218 -4 00000
48652 -2 -1
99999 5 68237
27777 11 48652
12309 7 33218

33218 -4 68237
68237 -6 48652
48652 -2 12309
12309 7 00000
00000 0 99999
99999 5 23333
23333 10 00100
00100 18 27777
27777 11 -1

Case 4:

00001 5 10
00003 15 00004
00002 5 00003
00001 -6 00002
00100 11 00200
00004 20 -1

00001 -6 00002
00002 5 00003
00003 15 00004
00004 20 -1

分析💬

1. 定义二维数组 inputList[MAX_NODE_NUMBER][2] 保存输入的所有结点的数据和下一个结点地址，下标就是结点地址；
2. 定义二维数组 originalList[totalNode][2] 作为原始链表，保存结点地址和数据，数组的顺序就是链表的顺序，所以不需要保存下一个结点地址；
3. 定义二维数组 resultList[originalList.length][2] 保存重排后的链表的结点地址和数据，用三个循环依次从 originalList[][] 中取出 (-∞, 0)，[0, intervalMaximum]，(intervalMaximum, +∞)这三个区间的结点加到 resultList[][] 中；

测试点 4 是个大坑，我是真没想到还会有废数据，还是看到这位大神的PAT 1075链表元素的分类代码实现及错误分析（C语言）『霸王兔』才通过测试点 4。
测试点 4 存在和其他结点完全无关的结点，即没有哪个结点的下一个结点地址指向这个结点，这个结点的下一个结点地址也不指向任何一个其他结点的地址。

Java 代码

/******************************************************************************
Submit Time			Status	Score	Problem	Compiler		Run Time	User
8/28/2019, 17:53:24	PA		20		1075	Java (openjdk)	99 ms		wowpH
Case 5: TLE
******************************************************************************/
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;

public class Main {
	private static final int MAX_NODE_NUMBER = 100000;

	private static BufferedReader input;
	private static int headAddress;
	private static int totalNode;
	private static int intervalMaximum;// K
	private static int[][] inputList;
	private static int[][] originalList;
	private static int[][] resultList;

	private static void initBufferedReader() {
		InputStream is = System.in;
		InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
		input = new BufferedReader(isr);
	}

	private static void inputData() {
		String str = getLine();
		String[] arr = str.split(" ");
		headAddress = Integer.parseInt(arr[0]);
		totalNode = Integer.parseInt(arr[1]);
		intervalMaximum = Integer.parseInt(arr[2]);

		inputList = new int[MAX_NODE_NUMBER][2];
		for (int i = 0; i < totalNode; ++i) {
			str = getLine();
			arr = str.split(" ");
			int address = Integer.parseInt(arr[0]);
			inputList[address][0] = Integer.parseInt(arr[1]);
			inputList[address][1] = Integer.parseInt(arr[2]);
		}
	}

	private static String getLine() {
		String str = "";
		try {
			str = input.readLine();
		} catch (IOException e) {
		}
		return str;
	}

	private static void getOriginalList() {
		int tail = headAddress;
		int number = 0;
		originalList = new int[totalNode][2];
		while (tail >= 0) {
			originalList[number][0] = tail;
			originalList[number++][1] = inputList[tail][0];
			tail = inputList[tail][1];
		}
		originalList = Arrays.copyOf(originalList, number);// Case 4
	}

	private static void getResultList() {
		int number = 0;
		int length = originalList.length;
		resultList = new int[length][2];
		for (int i = 0; i < length; ++i) {
			if (originalList[i][1] < 0) {
				resultList[number][0] = originalList[i][0];
				resultList[number++][1] = originalList[i][1];
			}
		}
		for (int i = 0; i < length; ++i) {
			if (originalList[i][1] < 0) {
				continue;
			}
			if (originalList[i][1] > intervalMaximum) {
				continue;
			}
			resultList[number][0] = originalList[i][0];
			resultList[number++][1] = originalList[i][1];
		}
		for (int i = 0; i < length; ++i) {
			if (originalList[i][1] > intervalMaximum) {
				resultList[number][0] = originalList[i][0];
				resultList[number++][1] = originalList[i][1];
			}
		}
	}

	private static void outputResultList() {
		int length = resultList.length - 1;// 长度减 1
		for (int i = 0; i < length; ++i) {
			System.out.printf("%05d ", resultList[i][0]);
			System.out.print(resultList[i][1]);
			System.out.printf(" %05d\n", resultList[i + 1][0]);
		}
		System.out.printf("%05d ", resultList[length][0]);
		System.out.print(resultList[length][1]);
		System.out.println(" -1");
	}

	public static void main(String[] args) {
		initBufferedReader();
		inputData();
		getOriginalList();
		getResultList();
		outputResultList();
	}
}

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