单链表的排序

单链表排序算法
本文介绍了两种单链表排序方法:选择排序和冒泡排序。选择排序通过每次遍历找到最小值并将其调整到当前位置;冒泡排序则通过每轮遍历将最大值移到链表尾部。文中提供了完整的C语言实现代码。

各种对单链表排序的方法:

/*
**对给定单链表进行排序,函数参数为指向链表第一个节点的指针
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define TRUE    1
#define FALSE   0 

typedef struct NODE{
    struct NODE *next;
    int value;
}Node;

/*
**选择排序法,每次从当前遍历中找到最小值
*/
int listSort1(Node **first)
{
    Node *current,*p,*q;
    int temp;
    for(current = *first;current != NULL;current = current->next)
    {    
        q = current;
        for(p = current->next;p != NULL;p = p->next)
        {
            if(p->value < q->value)
            {
                q = p;                                                      //q为当前遍历中,value值最小的指针
            }       
        }
        if(q->value != current->value)
        {
            temp = current->value;
            current->value = q->value;
            q->value = temp;
        }
    }
    return TRUE;    
}

/*
**冒泡排序法,每次得到链表中的一个最大值
*/
int listSort2(Node **first)
{
    Node *current,*p,*q;
    int i,j = 0,temp,nodeCount = 0,order = 1 ;
    for(current = *first;current != NULL;current = current->next)
        nodeCount++;
	
	for(i = 0;i < nodeCount-1;i++)
    {    
		p = *first;
        for(j = i;j < nodeCount-1;j++)
        {    
            q = p->next;
            if(p->value > q->value)
            {
                temp = p->value;
                p->value = q->value;
                q->value = temp;
                order = 0;
            }
			p = q;
        }
       if(order)
		   break;
	}
    return TRUE;    
}


/*
**测试用,在主函数里建一个无序链表,然后对其排序
*/
int main(void)
{
    Node *head,*newNode,*temp;
    int newValue,count = 5;                              //测试用的整数个数
    head = NULL;
	printf("请输入%d个整数:\n",count);

    scanf("%d",&newValue);
	head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    head->value = newValue;
    head->next = NULL;
	temp = head;

	while(--count)
    {
        scanf("%d",&newValue);
        newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        newNode->value = newValue;
        newNode->next = NULL;
        temp->next = newNode;
		temp = newNode;
		newNode = NULL;  
    }    
	temp->next=NULL;
    listSort2(&head);
    printf("排序后的链表为:\n");
	while(head)
    {
        printf("%d ",head->value);
        head = head->next;    
    }
    printf("\n");
    
    return TRUE;    
}


### 单链表排序算法实现代码 对于单链表排序问题,一种常见的做法是将链表中的值提取到一个数组中进行排序,然后再将排序后的值重新填回链表中。这种方式简单且易于实现,适用于大多数情况。 以下是基于 C++、Java 和 Python 的单链表排序实现: #### C++ 实现 ```cpp struct ListNode { int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} }; class Solution { public: ListNode* sortInList(ListNode* head) { std::vector<int> nums; ListNode* p = head; // 遍历链表,将节点值加入数组 while (p != nullptr) { nums.push_back(p->val); p = p->next; } p = head; // 对数组元素排序 std::sort(nums.begin(), nums.end()); // 遍历数组,将排序后的值依次加入链表 for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) { p->val = nums[i]; p = p->next; } return head; } }; ``` #### Java 实现 ```java class ListNode { int val; ListNode next; ListNode(int x) { val = x; } } public class Solution { public ListNode sortInList(ListNode head) { List<Integer> nums = new ArrayList<>(); ListNode p = head; // 遍历链表,将节点值加入列表 while (p != null) { nums.add(p.val); p = p.next; } p = head; // 对列表元素排序 Collections.sort(nums); // 遍历列表,将排序后的值依次加入链表 for (int num : nums) { p.val = num; p = p.next; } return head; } } ``` #### Python 实现 ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def sort_in_list(head): nums = [] p = head # 遍历链表,将节点值加入列表 while p: nums.append(p.val) p = p.next p = head # 对列表元素排序 nums.sort() # 遍历列表,将排序后的值依次加入链表 for num in nums: p.val = num p = p.next return head ``` ### 算法分析 - **时间复杂度**:O(n log n),其中 `n` 是链表的长度。排序算法的时间复杂度主要由排序函数(如 `std::sort`、`Collections.sort` 或 `list.sort()`)决定。 - **空间复杂度**:O(n),因为需要额外的存储空间来保存链表的值。 这种实现方式虽然在空间上不是最优解,但对于大多数应用场景已经足够高效,并且代码逻辑清晰易懂[^1]。 ---
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