单链表排序之快排

【问题】

给定一个无头节点单链表，对链表使用快排进行排序

【分析】

对于单链表来说，比较适宜的排序方法有选择排序、插入排序、冒泡排序等方法，不过既然题目要求我们使用快排，那么就想如何使用快排解决这个问题。

首先，快排的思想是分治，即选择一个基准数据，将数据分成两部分，然后分别对两部分再进行排序。那么，我们就要想如何将链表分成两部分，对于数组使用快排而言，我们可以定义首位指针进行移动，并且可以随意定位数据位置，但是链表却不存在这个特性，那么我们为了能够在一遍扫描的情况下将数据分成两半，我们就考虑选择第一个元素为基准，所有比第一个数据大的都放在第一个的右边，比第一个小的都放在第一个元素左边，这样将数据分成两半。

大体思想我们确定了，但是在实现过程中还有一个问题，如果我们改变了头指针的位置，那么如何在最后仍能正确的得到头指针呢，如果用c++的话，则直接对指针进行引用即可，如果用c的话，则需要将指针的指针传进函数。

下面将完整代码放在下面：

#include<iostream>
using namespace std;

struct ListNode{
	int val;
	ListNode* next;
	ListNode(int x):val(x),next(NULL){}
};
    void quickSort(ListNode* &start, ListNode* end){
        if(start == end || start->next == end){
           return;
        }
        ListNode* left_wall = NULL,* right_wall = NULL;
        ListNode* left = NULL, *right = NULL;
        ListNode* p = start->next;
        while(p != end){//将链表分为两半
            if(p->val < start->val){
                if(left_wall == NULL){
                    left_wall = p;
                    left = left_wall;
                }
                else{
                    left->next = p;
		    left = left->next;
                }
            }
            else{
                if(right_wall == NULL){
                    right_wall = p;
                    right = right_wall;
                }
                else{
                    right->next = p;
		    right = right->next; 
                }
            }
            p = p->next;
        }
        //union the two list
        if(left_wall && right_wall){
            left->next = start;
            start->next = right_wall;
            start = left_wall;
            right->next = end;
            quickSort(start,left->next);//注意这里传参数的话，是引用，因此不能随便传递参数，会改变指针的值
            quickSort(start->next,end);
        }
        else if(left_wall !=NULL && right_wall == NULL){
            left->next = start;
            start->next = end;
            start = left_wall;
            quickSort(start,left->next);
        }
        else if(left_wall == NULL && right_wall != NULL){
			start->next = right_wall;
            quickSort(start->next,end);
        }
    }

void printList(ListNode* head){
	while(head!=NULL){
		cout<<head->val<<" ";
		head = head->next;
	}
	cout<<endl;
}

int main(){
	int a[] = {1,4,3,2,1} ;
	ListNode* head = new ListNode(a[0]);
	ListNode* p =head;
	for(int i = 1; i < 5; i++){
		p->next = new ListNode(a[i]);
		p = p->next;
	}
	printList(head);
	quickSort(head,NULL);
	printList(head);
	return 0;
}