单链表排序O(nlogn)，O(1)

最新推荐文章于 2022-07-10 08:30:00 发布

_东方既白_

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分类专栏：算法

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本文提供了一种在O(nlogn)时间内使用常数空间复杂度对链表进行排序的方法。利用归并排序的思想，通过递归地将链表分为两半并合并已排序的部分来实现。文章给出了详细的C++实现代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目来自leetcode：Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity.

快速排序平均复杂度是O(nlogn),但最坏的时候是O(n^2)，不符合要求。考虑采用归并排序，注意空间复杂度为O(1)。

 struct ListNode {
     int val;
     ListNode *next;
     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 };

ListNode *  mergeList(ListNode *head1,ListNode *head2)
{
    if(NULL == head1)
        return head2;
    if(NULL == head2)
        return head1;
    ListNode * p_head = NULL;
    if(head1->val <= head2->val){
        p_head = head1;
        head1 = head1->next;
    }
    else{
        p_head = head2;
        head2 = head2->next;
    }
    ListNode * p_tmp = p_head;
    while(head1 && head2)
    {
        if(head1->val <= head2->val){
            p_tmp->next = head1;
            head1 = head1->next;
        }
        else{
            p_tmp ->next = head2;
            head2 = head2->next;
        }
        p_tmp =  p_tmp->next;
    }
    if(head1)
        p_tmp->next = head1;
    else
        p_tmp->next = head2;
    return p_head;
}

ListNode * get_mid(ListNode *head){
    ListNode *fast = head->next;
    while(fast && fast->next){
        head = head->next;
        fast = fast->next->next;
    }
    return head;
}


ListNode *sortList(ListNode *head) {
    if( NULL==head || NULL==head->next)
        return head;
    ListNode *p_mid = get_mid(head);
    ListNode * mid_next = p_mid->next;
    p_mid->next = NULL;
    return mergeList(sortList(head),sortList(mid_next));
}