时间复杂度为哦(nlogn)
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来源:牛客网
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(merge),得到结果。
所以对应此题目,可以划分为三个小问题:
1)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);
2)写出merge函数,即如何合并链表。 (见merge-two-sorted-lists 一题解析)
3)写出mergesort函数,实现上述步骤。
ListNode* findMiddle(ListNode *head){
ListNode* pPrev=head;
ListNode* pBehind =head->next;
while(pBehind->next!= nullptr && pBehind != nullptr){//注意结束条件为快指针到达链表的最后
pPrev = pPrev->next;
pBehind =pBehind->next->next;
}
return pPrev;
}
ListNode *mergeList(ListNode* l1,ListNode*l2)
{
if(l1 == nullptr )
return l2;
if(l2 == nullptr)
return l1;
ListNode * head = new ListNode(0);
ListNode * node =head;
while(l1 != nullptr && l2 != nullptr){
if(l1->val < l2->val){
node->next=l1;
l1 =l1->next;
}
else {
node->next =l2;
l2=l2->next;
}
node=node->next;
}
if(l1 != nullptr)
node->next =l1;
if(l2 != nullptr)
node->next =l2;
return head->next;
}
//链表的递归合并
ListNode* recursion_merge(ListNode*l1,ListNode*l2){
if(l1 ==nullptr)
return l2;
if(l2 == nullptr)
return l1;
ListNode * pMerge =nullptr;
if(l1->val < l2->val){
pMerge=l1;
pMerge->next=recursion_merge(l1->next,l2);
}else{
pMerge=l2;
pMerge->next=recursion_merge(l1,l2->next);
}
return pMerge;
}
ListNode *sortList(ListNode *head) {
if(head == nullptr || head->next == nullptr)
return head;
ListNode * middle = findMiddle(head);
ListNode* right = sortList(middle->next);
middle->next =nullptr;
ListNode* left = sortList(head);
return mergeList(left,right);
}