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最新推荐文章于 2024-08-19 16:35:52 发布

colin_go_go_go

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分类专栏： leetcode

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/guogaoan/article/details/18239495

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9 篇文章

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本文介绍了一种在链表上实现归并排序的方法，该方法的时间复杂度为O(nlogn)，并且仅使用常数级别的额外空间。文章详细阐述了通过快慢指针寻找链表中点的过程，接着递归地将链表分为更小的部分并进行排序，最后合并这些已排序的部分。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目

要求对链表O(nlogn)排序，并只能用常数空间。

思路

这道题是1A的，一看这题就是要考链表实现归并排序。

归并排序，整体思路(merge_sort)

1、找出链表中点，将链表分成两个子链表，这里将用快慢指针的技巧

2、对两个链表递归进行归并排序，返回链表头指针（mergelist）

3、根据返回的头指针,合并两个链表,递归返回拼接后的头指针

测试边界

链表为空，或者链表只有一个元素

代码

class Solution{
public :
    ListNode *sortList(ListNode * head)
    {
            return merge_sort(head);
    }
    ListNode *merge_sort(ListNode *head)
    {
        if (head==NULL || head->next==NULL)  return head;//only just one item
        ListNode *p=head,*q=head,*pre=head;
        while(q !=NULL && q->next!=NULL)   //split method is very comprehensive.q is twice speed than p.
        {
            pre = p;
            p=p->next;
            q=q->next->next;
        }
        //p is the middle of list
        pre->next = NULL;
        ListNode *s1=merge_sort(head);
        ListNode *s2=merge_sort(p);
        ListNode *s3=merge_list(s1,s2);
        return s3;
    }
    ListNode *merge_list(ListNode * s1,ListNode* s2)
    {
           ListNode *p ,*h1;
           if(s1==NULL) return s2;
           if (s2==NULL) return s1;
           if (s1->val<s2->val) {p= s1; s1 = s1->next;}
           else    {p=s2;s2=s2->next;}//确定s1,s2中小者作为头指针
           h1 = p;//保存合并链表头
           while(s1!=NULL && s2!=NULL)//顺序遍历进行，合并
           {
               if (s1->val < s2->val){
                 p->next = s1;
                 s1 = s1->next;
                 p = p->next;
                }
                else{
                    p->next  =  s2;
                    s2 = s2->next;
                    p=p->next;
                }
           }
           if (s1==NULL) p->next = s2;//合并剩余元素
           else  p->next = s1;
            return h1 ;
    }
    ListNode *input()
    {
        int x;
        ListNode *p,*head,*q;
        cin>>x;
        head = new ListNode(x);
        q=head;
        for (int i=1;i<1;i++)
        {
            cin>>x;
            p=new ListNode(x);
            q->next = p;
            q=q->next;
        }
            return head;
    }
    void output(ListNode *h)
    {
        while(h!=NULL){
            cout<<h->val<<endl;
            h = h->next;
        }
    }
};