归并排序---Sort List

本文详细介绍了如何使用常空间复杂度实现链表排序算法,达到O(nlogn)的时间复杂度。通过引入中间节点查找和合并两个有序链表的方法,实现链表的高效排序。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity.

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Example
Given 1-3->2->null, sort it to 1->2->3->null.

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/**
 * Definition for ListNode.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int val) {
 *         this.val = val;
 *         this.next = null;
 *     }
 * }
 */ 
public class Solution {            
    private ListNode findMiddle(ListNode head) {
        ListNode slow = head, fast = head.next;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }    

    private ListNode merge(ListNode head1, ListNode head2) {
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        ListNode tail = dummy;
        while (head1 != null && head2 != null) {
            if (head1.val < head2.val) {
                tail.next = head1;
                head1 = head1.next;
            } else {
                tail.next = head2;
                head2 = head2.next;
            }
            tail = tail.next;
        }
        if (head1 != null) {
            tail.next = head1;
        } else {
            tail.next = head2;
        }

        return dummy.next;
    }

    public ListNode sortList(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }

        ListNode mid = findMiddle(head);

        ListNode right = sortList(mid.next);
        mid.next = null;
        ListNode left = sortList(head);

        return merge(left, right);
    }
}
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