[lintcode]98. 链表排序
程序员文章站
2022-07-15 23:12:32
...
链接:http://www.lintcode.com/zh-cn/problem/sort-list/
在 O(n log n) 时间复杂度和常数级的空间复杂度下给链表排序。
样例
给出 1->3->2->null
,给它排序变成 1->2->3->null
.
思路:对链表进行排序,时间复杂度为O(n log n),最好使用归并排序,快速排序在最坏的情况下时间复杂度为O(n^2)。利用归并的方法进行排序,完成两个主要功能即可:拆分和合并。拆分用到了比较好的方法就是利用快慢指针进行,每次找到链表的中间部分进行拆解。合并可以利用两种方式:一种是非递归的方法另一种是递归的方法。
归并图解(盗图一张):
归并排序的一般步骤为:
1)将待排序数组(链表)取中点并一分为二;
2)递归地对左半部分进行归并排序;
3)递归地对右半部分进行归并排序;
4)将两个半部分进行合并(mergeTwoLists),得到结果。
对应此题目,可以划分为三个小问题:
1)写出middle函数,找到链表中点。(快慢指针思路,快指针一次走两步,慢指针一次走一步,快指针在链表末尾时,慢指针恰好在链表中点,见 带环链表 解析)
2)写出mergeTwoLists函数,即如何合并链表。 (见 合并两个排序链表 解析)
3)写出sortList函数,实现上述步骤。
class Solution {
public:
ListNode *sortList(ListNode *head) {
if(head ==NULL || head->next == NULL) return head;
ListNode* mid = middle(head);
ListNode* right = sortList(mid->next);//右边有序
mid->next = NULL;
ListNode* left = sortList(head);//左边有序
return mergeTwoLists(left,right);//将两个有序序列合并
}
//找到中间点
ListNode* middle(ListNode* head){
if(head==NULL) return NULL;
ListNode* slow = head;
ListNode* fast = head;
while(fast->next && fast->next->next)//注意,这与之前带环链表不同
{
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
}
return slow;
}
//合并两个有序链表
ListNode* mergeTwoLists(ListNode* left, ListNode* right){
if(left==NULL){
return right;
}else if(right==NULL){
return left;
}
ListNode *pMergeHead=NULL;
//取较小值作头结点
if(left->val<right->val){
pMergeHead=left;
left=left->next;
}else{
pMergeHead=right;
right=right->next;
}
ListNode *p=pMergeHead;////
//开始遍历合并
while(left!=NULL&&right!=NULL){
if(left->val<=right->val){
p->next=left;
left=left->next;
p=p->next;
}
else{
p->next=right;
right=right->next;
p=p->next;
}
}
if(left!=NULL)
p->next=left;
if(right!=NULL)
p->next=right;
return pMergeHead;
}
};