指针实现时间复杂度为O(n*logN)的排序算法(归并排序算法)
Posted 时间的女儿
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了指针实现时间复杂度为O(n*logN)的排序算法(归并排序算法)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
归并排序
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 //排序算法 空间复杂度N*logN 13 //归并排序 14 if(!head||!(head->next)){ 15 return head; 16 } 17 ListNode* slow = head; 18 //让slow比最终的位置慢一步 19 ListNode* fast = head->next; 20 ListNode* temp; 21 while(fast&&(fast->next)){ 22 if(fast->next->next){ 23 slow = slow->next; 24 fast = fast->next->next; 25 }else{ 26 //slow = slow->next; 27 fast = fast->next; 28 } 29 30 } 31 //将前半段的与后半段分开 32 temp = slow; 33 slow = slow->next; 34 temp->next = NULL; 35 // return head; 36 return Merge(sortList(head),sortList(slow)); 37 } 38 ListNode* Merge(ListNode* L1,ListNode* L2){ 39 ListNode cur(0); 40 ListNode* temp = &cur; 41 while(L1&&L2){ 42 if((L1->val)<=(L2->val)){ 43 temp->next = L1; 44 L1 = L1->next; 45 }else if((L1->val)>(L2->val)){ 46 temp->next = L2; 47 L2 = L2->next; 48 } 49 temp = temp->next; 50 } 51 if(L1){ 52 temp->next = L1; 53 }else{ 54 temp->next = L2; 55 } 56 return cur.next; 57 } 58 };
实现过程
归并排序算法:
1、首先将链表进行切分。在我们的算法中,使用两个指针fast和slow,fast的遍历速度是slow指针的两倍。所以当fast遍历到链表的末尾时,slow恰好找到了链表的最中间位置,(这是使用链表存储相对于数组比较麻烦的地方,没办法直接选取最中间的值)。
2、使用head和slow将链表分成两个子链表,然后继续1中操作,将子链表再分成两部分。直到每个子链表只含有一个元素为止。
3、然后我们将两个子链表进行合并,生成含有2个元素排好序的链表,再将含有2个元素的子链表合并生成4个元素的链表。。。以此类推直到生成一个排好序的新链表。
注意:合并两个都排好序的链表时,我们只需要遍历一遍,时间复杂度为O(N)。
例如:
7 -> 3 -> 9 -> 6 -> 2 -> 8 -> 4 -> 1 -> null
\ / \ / \ / \ /
3->7->null 6->9->null 2->8->null 1->4->null
\ / \ /
3->6->7->9->null 1->2->4->8->null
\ /
1->2->3->4->6->7->8->9->null
以上是关于指针实现时间复杂度为O(n*logN)的排序算法(归并排序算法)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章