148. 排序链表（归并排序，递归实现）

/**
 * 148. 排序链表
 * @author wsq
 * @date 2020/11/21
	给你链表的头结点 head ，请将其按 升序 排列并返回 排序后的链表 。
	进阶：
	你可以在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序吗？
	
	示例1：
		输入：head = [4,2,1,3]
		输出：[1,2,3,4]

	链接：https://leetcode-cn.com/problems/sort-list
 */
package com.wsq.linkedllisk;

public class MergeSortList {
	/**
	 *	自顶向下归并排序
	 *	借用递归的方式实现，该算法时间复杂度为O(nlog(n))，由于采用的是递归方式实现，因此空间复杂度O(logn)
	 * @param head
	 * @return
	 */
	public ListNode sortList(ListNode head) {
	        return sortList(head, null);
	 }

	private ListNode sortList(ListNode head, Object tail) {
		if(head == null) {
			return head;
		}
		
		if(head.next == tail) {
			head.next = null;
			return head;
		}
		// 采用快慢指针获取链表的中点，这个方式可以学一下，以后可以用到
		ListNode slow = head;
		ListNode fast = head;
		while(fast != tail) {
			slow = slow.next;
			fast = fast.next;
			if(fast != tail) {
				fast = fast.next;
			}
		}
		ListNode mid = slow;
		ListNode leftList = sortList(head, mid);
		ListNode rightList = sortList(mid, tail);
		
		return merge(leftList, rightList);
	}

	private ListNode merge(ListNode leftList, ListNode rightList) {
		// 合并两个链表
		ListNode head = new ListNode(0);
		ListNode tmp1 = leftList;
		ListNode tmp2 = rightList;
		ListNode node = head;
		while(tmp1 != null && tmp2 != null) {
			if(tmp1.val <= tmp2.val) {
				node.next = tmp1;
				tmp1 = tmp1.next;
			}else {
				node.next = tmp2;
				tmp2 = tmp2.next;
			}
			node = node.next;
		}
		if(tmp1 != null) {
			node.next = tmp1;
		}else {
			node.next = tmp2;
		}
		return head.next;
	}
}