148 Sort List-优快云博客

本文详细介绍了如何使用归并排序算法对链表进行排序，确保时间复杂度达到O(nlogn)，同时保持常数空间复杂度。通过分治策略将链表分为两部分，然后合并有序链表，实现高效排序。

148 Sort List

链接：https://leetcode.com/problems/sort-list/
问题描述：Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity.

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对给出链表排序，时间要求是O(n log n)，那么排序方法可以是快速排序或者归并排序。链表不适用快排，这里使用归并排序解题。
归并排序法：在动手之前一直觉得空间复杂度为常量不太可能，因为原来使用归并时，都是 O(N)的，需要复制出相等的空间来进行赋值归并。对于链表，实际上是可以实现常数空间占用的。利用归并的思想，递归地将当前链表分为两段，然后merge，分两段的方法是使用 fast-slow 法，用两个指针，一个每次走两步，一个走一步，知道快的走到了末尾，然后慢的所在位置就是中间位置，这样就分成了两段。merge时，把两段头部节点值比较，用一个 p 指向较小的，且记录第一个节点，然后两段的头一步一步向后走，p也一直向后走，总是指向较小节点，直至其中一个头为NULL，处理剩下的元素。最后返回记录的头即可。

参考链接：http://blog.youkuaiyun.com/jiadebin890724/article/details/21334059

class Solution {
public:
    ListNode* merge(ListNode* l,ListNode* r) {
        ListNode *q=new ListNode(0);
        ListNode *p= q;
        while(l&&r){  
            if(l->val<r->val){  
                p->next=l;  
                l=l->next;  
            }  
            else{  
                p->next=r;  
                r=r->next;  
            }  
            p=p->next;  
        }  
        if(l)  
            p->next=l;  
        else  
            p->next=r; 
        p=q->next;
        delete(q);
        return p;  

    }
    ListNode* mergesort(ListNode* head){
        if(head==NULL||head->next==NULL) return head;
        ListNode *mid=head,*p=head,*pre;
        while(p&&p->next)
        {
            p=p->next->next;
            pre=mid;
            mid=mid->next;
        }
        pre->next=NULL;
        ListNode* l=mergesort(head);
        ListNode* r=mergesort(mid);
        return  merge(l,r);
    }

    ListNode* sortList(ListNode* head) {
        return mergesort(head);
    }

};