单链表的归并、快速排序 C++

#include <iostream> #include <time.h> using namespace std; template <typename T> struct Node { T data; Node<T> *next; }; template <typename T> class MyLinkList { public: MyLinkList(); ~MyLinkList(); void insertTail(T d); void insertHead(T d); void reverseAll(); void mergeSort(); void quickSort(); void printAllNodes(); private: Node<T>* mergeSort_Re(Node<T>* l,Node<T>* t); void quickSort_Re(Node<T>* l,Node<T>* t); private: Node<T> *head; Node<T> *tail; }; template <typename T> MyLinkList<T>::MyLinkList() { head=new Node<T>; tail=head; head->data=0; head->next=0; } template <typename T> MyLinkList<T>::~MyLinkList() { Node<T> *p=head; while(p) { Node<T> *del=p; p=p->next; delete del; } } template <typename T> void MyLinkList<T>::insertTail(T d) { tail->next=new Node<T>; tail=tail->next; tail->data=d; tail->next=0; } template <typename T> void MyLinkList<T>::insertHead(T d) { Node<T> *p=new Node<T>; p->data=d; p->next=head->next; if(head==tail) tail=p; head->next=p; } template <typename T> void MyLinkList<T>::printAllNodes() { Node<T> *p=head->next; while(p) { cout << p->data << ' '; p=p->next; } } template <typename T> void MyLinkList<T>::reverseAll() { Node<T> *p=head->next; tail=p; if(p) { while(p->next) { Node<T> *temp=p->next; p->next=temp->next; temp->next=head->next; head->next=temp; } } } template <typename T> void MyLinkList<T>::mergeSort() { //如果要对中间的几个节点排序，则必须先记下tail->next，然后排好序后接上 head->next=mergeSort_Re(head->next,tail); } template <typename T> Node<T>* MyLinkList<T>::mergeSort_Re(Node<T>* h,Node<T>* t) { if(h==t) { //一定要置零，否则归并时会出问题 h->next=0; return h; } //找到中间的那个节点 Node<T>* p=h; int nodeCount=1; while(p!=t) { ++nodeCount; p=p->next; } p=h; for(int i=1;i<nodeCount/2;i++) p=p->next; //由于在左半部的归并会使p->next改变，所以要暂时保存下 Node<T>* temp=p->next; //左右2半，递归排序 Node<T>* h1=mergeSort_Re(h,p); Node<T>* h2=mergeSort_Re(temp,t); //这里开始对2个有序链表归并，返回第一个节点的指针 Node<T>* he; if(h1->data < h2->data) { he=h1; h1=h1->next; } else { he=h2; h2=h2->next; } Node<T>* c=he; while(h1&&h2) { if(h1->data < h2->data) { c->next=h1; h1=h1->next; } else { c->next=h2; h2=h2->next; } c=c->next; } if(h1) c->next=h1; if(h2) c->next=h2; return he; } template <typename T> void MyLinkList<T>::quickSort() { quickSort_Re(head->next,tail); } template <typename T> void MyLinkList<T>::quickSort_Re(Node<T>* h,Node<T>* t) { //这里都用了值交换，基本和在数组里类似，如果交换节点则复杂的多 if(h==t) return; //partition Node<T> *i,*j; i=j=h; while(j!=t->next) { if(j->data < h->data) { i=i->next; swap(i->data,j->data); } j=j->next; } swap(h->data,i->data); //递归 排序 quickSort_Re(h,i); //防止越界 if(i->next!=t->next) quickSort_Re(i->next,t); } int main() { srand((unsigned)time(0)); MyLinkList<double> link; for(int i=0;i<50;i++) { int temp=rand()%100; cout << temp << ' '; if(i%2) link.insertTail(temp); else link.insertHead(temp); } cout << endl; link.printAllNodes(); cout << endl; link.quickSort(); link.printAllNodes(); cout << endl; link.reverseAll(); link.printAllNodes(); cout << endl; link.mergeSort(); link.printAllNodes(); cout << endl; return 0; }