链表实现排序(归并排序/快速排序)

文章介绍了两种归并排序在链表上的实现方式:自顶向下和自底向上。自顶向下通过递归将链表一分为二,然后合并排序;自底向上则是逐步合并相邻的小链表,直至整个链表有序。此外,还提及了快速排序在链表上的应用,通过调整分区策略以适应单向遍历的特点。

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1 归并排序-自顶向下

递归到只剩一个结点或者为空链表,返回的时候返回合并后的链表头结点。 时间复杂度 O(nlogn) 空间复杂度 O(logn)。首先需要找到中间点将两个链表一分为二,再分两部分进行递归排序,最后使用合并两个有序链表的方法合并两部分。一分为二时使用快慢指针找到中点区分。

    // 归并排序
    ListNode*merge(ListNode*head1,ListNode*head2){
        ListNode*dummy=new ListNode();
        ListNode*pre=dummy;
        while(head1!=nullptr&&head2!=nullptr){
            if(head1->val<=head2->val){
                pre->next=head1;
                head1=head1->next;
            }else{
                pre->next=head2;
                head2=head2->next;
            }
            pre=pre->next;
        }
        pre->next=head1!=nullptr?head1:head2;
        return dummy->next;
    }
    ListNode*findMid1(ListNode*head){
        if(head==nullptr||head->next==nullptr){
            return head;
        }
        ListNode*slow=head;
        ListNode*fast=head->next;
        while(fast&&fast->next){
            // fast is 下一个slow
            slow=slow->next;
            fast=fast->next->next;
        }
        return slow;
    }
    ListNode*findMid2(ListNode*head){
        if(head==nullptr||head->next==nu
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