leetcode sort list

问题描述

在O(n log n)的时间内使用常数级空间复杂度对链表进行排序。

解决方案

归并排序

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    
    ListNode* findMiddle(ListNode* head){
        ListNode* chaser = head;
        ListNode* runner = head->next;
        while(runner!=NULL && runner->next!=NULL){
            chaser = chaser ->next;
            runner  = runner ->next->next;
        }
        return chaser;
    }
    
    ListNode* mergeList(ListNode* left,ListNode* right){
        if(left == NULL)return right;
        if(right == NULL)return left;
        ListNode* dummy = new ListNode(0);
        ListNode* newnode = dummy;
        while(left!=NULL && right!=NULL){
            if(left->val > right->val){
                newnode->next = right;
                right = right->next;
            }
            else{
                newnode->next = left;
                left = left->next;
            }
            newnode=newnode->next;
        }
        if(left == NULL){
            newnode->next = right;
        }
        if(right == NULL){
            newnode->next = left;
        }
        return dummy->next;
    }
    
    ListNode* sortList(ListNode* head){
        if(head==NULL || head->next ==NULL)return head;
        ListNode* middle = findMiddle(head);
        ListNode* right = sortList(middle->next);
        middle->next=NULL;
        ListNode* left = sortList(head);
        return mergeList(left,right);
    }
};

这是别人的解决方案：
因为题目要求复杂度为O(nlogn),故可以考虑归并排序的思想。
归并排序的一般步骤为：
1）将待排序数组（链表）取中点并一分为二；
2）递归地对左半部分进行归并排序；
3）递归地对右半部分进行归并排序；
4）将两个半部分进行合并（merge）,得到结果。

所以对应此题目，可以划分为三个小问题：
1）找到链表中点 （快慢指针思路，快指针一次走两步，慢指针一次走一步，快指针在链表末尾时，慢指针恰好在链表中点）；
2）写出merge函数，即如何合并链表。 （见merge-two-sorted-lists 一题解析）
3）写出mergesort函数，实现上述步骤。