[Leetcode]148. 排序链表(归并排序)

题目

在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序。

示例 1:

输入: 4->2->1->3

输出: 1->2->3->4

示例 2:

输入: -1->5->3->4->0

输出: -1->0->3->4->5

来源：力扣（LeetCode）

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题解

归并排序的递归实现。

在递归过程中：

- 若只有一个节点，直接返回

- 找到中点，分成左右两个链表

- 递归 左边链表

- 递归 右边链表

- 两路归并排序

- 返回排好序的链表

待做

归并排序的非递归实现

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
   public ListNode sortList(ListNode head) {
		return head == null ? null : merge(head);
	}

	private ListNode merge(ListNode head) {// 归并排序
		// 如果只剩一个节点，直接返回节点
		if (head == null || head.next == null) {//
			return head;
		}

		// 找到链表中点
		ListNode pSlow = head;
		ListNode pFast = head;
		ListNode pPre = null;
		while (pFast != null && pFast.next != null) {
			pPre = pSlow;
			pFast = pFast.next.next;
			pSlow = pSlow.next;
		}
		pPre.next = null;// 把中点与中点前的节点切断；
		ListNode lList = merge(head);// 返回已排好序的左半边链表
		ListNode rList = merge(pSlow);// 返回已排好序的右半边链表 //
		ListNode sortList = mergeSort(lList, rList);// 对head的链表归并排序 //
		return sortList;
	}

	private ListNode mergeSort(ListNode l, ListNode r) {// 两路归并
		ListNode dummyHead = new ListNode(-1);
		ListNode cur = dummyHead;

		while (l != null && r != null) {
			if (l.val <= r.val) {
				cur.next = l;
				l = l.next;
				cur = cur.next;
			} else {
				cur.next = r;
				r = r.next;
				cur = cur.next;
			}
		}
		if (l != null) {
			cur.next = l;
		}
		if (r != null) {
			cur.next = r;
		}
		return dummyHead.next;
	}
}