链表的快速排序

最新推荐文章于 2024-09-15 01:17:05 发布

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#快速排序 #单链表 #链表

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本文探讨了如何在单链表上应用快速排序算法，虽然比数组实现稍有复杂，但理解起来更为直观。通过取首元素为哨兵，将链表分为小于、等于和大于三个部分，再递归地对小于和大于部分进行排序，最后重新连接三个子链表，完成排序过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

感觉链表的快速排序也挺好写的，甚至比数组更容易理解，但不知道为什么看到很多人都说快排不适合单链表结构的数据。

思想：

取第一个元素为哨兵，遍历链表，将小于、等于、大于的元素分成3个子链表；
递归整理“小于”链表；
递归整理“大于”链表；
将3个链表连接起来。

代码实现如下：

//链表快速排序，返回最后一个元素的地址
myNode* quickSortForList(myNode* &head)
{
	if(head==nullptr||head->next==nullptr) return head;

	//分成小于，等于，大于哨兵的3个链表
	auto pivot=head;//取第一个元素为哨兵
	auto pt=head;//遍历指针
	myNode* ls_head=new myNode;//小于哨兵的链表头，该链表第一个元素无效
	myNode* eq_head=head;//等于哨兵的链表头，该链表第一个元素有效
	myNode* bg_head=new myNode;//大于哨兵的链表头，该链表第一个元素无效
	myNode* ls_pt=ls_head, *eq_pt=eq_head, *bg_pt=bg_head;
	while(pt=pt->next)
	{
		if(pt->val < pivot->val)
		{//小于哨兵，加到第一个链表后面
			ls_pt->next=pt;
			ls_pt=ls_pt->next;
		}
		else if(pt->val == pivot->val)
		{
			eq_pt->next=pt;
			eq_pt=eq_pt->next;
		}
		else 
		{
			bg_pt->next=pt;
			bg_pt=bg_pt->next;
		}
	}
	ls_pt->next=nullptr;//链表最后一个元素指向空指针
	eq_pt->next=nullptr;
	bg_pt->next=nullptr;
	

	ls_pt=quickSortForList(ls_head->next);//整理小于哨兵的链表，返回整理后的链表的最后一个元素的地址
	bg_pt=quickSortForList(bg_head->next);//

	if(ls_pt) //如果小于哨兵的链表不为空，则将3个链表首尾链接在一起
	{
		ls_pt->next=eq_head;
		eq_pt->next=bg_head->next;//由于第一个元素无效，bg_head->next才是头
		head=ls_head->next;//整理后链表的头指针
	}
	else
	{//如果小于哨兵的链表为空，合并其他2个链表
		eq_pt->next=bg_head->next;
		head=eq_head;
	}

	delete ls_head;
	delete bg_head;
	//如果大于哨兵的链表不为空返回该链表的最后一个元素的位置
	//否则返回等于哨兵的链表的最后一个元素的位置
	if(bg_pt) return bg_pt;
	else return eq_pt;

}

myNode定义：

class myNode
{
public :
	int val;
	myNode* next;
};