[Leetcode] Sort list 对链表进行排序

Posted 2020-09-23 王大咩的图书馆

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

时间复杂度为O(nlogn)，可以想到归并排序、快排、桶排序。

思路：使用归并排序，整体可以分为两体，一、构造两个已排序的子链表；二、将子链表合并。针对第一部分，可以使用快慢指针的方法，分割链表，然后对结点进行递归排序；针对第二部分，取出两子链表的表头结点进行比较大小，小的先放入新链表。针对后面大神们的删除newList的技巧，可以认真的学习。代码如下

 1 /**
 2  * Definition for singly-linked list.
 3  * struct ListNode {
 4  *     int val;
 5  *     ListNode *next;
 6  *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 7  * };
 8  */
 9 class Solution {
10 public:
11     ListNode *sortList(ListNode *head) 
12     {
13         if(head==NULL||head->next==NULL)  
14             return head;
15         return mergeTwo(head);    
16     }
17 
18     ListNode *mergeTwo(ListNode *head)
19     {
20         if(head==NULL|| head->next==NULL)
21             return head;
22         ListNode *preSlow=NULL;
23         ListNode *slow=head,*fast=head;
24 
25         while(fast&&fast->next)
26         {
27             preSlow=slow;
28             slow=slow->next;
29             fast=fast->next->next;
30         }
31         preSlow->next=NULL;
32         ListNode *left=mergeTwo(head);
33         ListNode *right=mergeTwo(slow);
34         return megerTwoLists(left,right);
35     }
36 
37     ListNode *megerTwoLists(ListNode *left,ListNode *right)
38     {
39         ListNode *newList=new ListNode(-1);
40         
41         ListNode *pre=newList;
42         while(left&&right)
43         {
44             if(left->val > right->val)
45             {
46                 pre->next=right;
47                 right=right->next;
48             }
49             else
50             {
51                 pre->next=left;
52                 left=left->next;
53             }
54             pre=pre->next;
55         }
56         if(left)
57             pre->next=left;
58         else
59             pre->next=right;
60         
61         //下面是大神们的写法。也可以直接写成return newList->next;但会造成内存泄漏？
62         slow=newList->next;
63         newList->next=NULL;
64         delete newList;
65 
66         return slow;
67     }
68 };