【leetcode 单链表归并排序】Sort List

1、题目

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

OJ地址：https://oj.leetcode.com/problems/sort-list/

2、分析

题目要求时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(1)，满足要求的排序算法有快速排序，归并排序，堆排序.....

一般来说，单链表排序用归并，双链表排序用快排，代码比较容易写。

本题是单链表，用归并会比较容易，并且利用了另一道题Merge Two Sorted Lists的代码，见我的另一篇笔记：http://blog.csdn.net/u012162613/article/details/40904163

3、归并排序代码

<span style="font-size:18px;">/** * Definition for singly-linked list. * struct ListNode { *     int val; *     ListNode *next; *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} * }; */class Solution {public:    /*归并排序*/    ListNode *sortList(ListNode *head) {           if(!head || !head->next) return head;     //空或者只有一个元素，直接return        ListNode dummy(-1);dummy.next=head;        ListNode *pslow=&dummy,*pfast=&dummy;//快慢指针，找出链表的中间节点，然后对左右两个子链表递归地调用归并排序        while(pfast&&pfast->next)        {            pslow=pslow->next;            pfast=pfast->next->next;        }        ListNode *right_begin=pslow->next;        pslow->next=nullptr;  //断开两段子链表        ListNode *l1=sortList(dummy.next);        ListNode *l2=sortList(right_begin);        return mergeTwoLists(l1,l2);    }private:    ListNode *mergeTwoLists(ListNode *l1, ListNode *l2) {          ListNode dummy(-1);          ListNode *head1=l1,*head2=l2,*tail=&dummy;          while(head1!=nullptr && head2!=nullptr)          {              if(head1->val<head2->val) {tail->next=head1;head1=head1->next;}              else                      {tail->next=head2;head2=head2->next;}              tail=tail->next;          }          if(head1==nullptr)   tail->next=head2;          if(head2==nullptr)   tail->next=head1;      return dummy.next;      }  };</span>

4、快速排序代码（有bug）

我试着写成快排，处理起来很繁琐，凌乱，代码难看，我都不知道自己在写什么........最后不知道哪里有bug，调到不想调

<span style="font-size:18px;">/** * Definition for singly-linked list. * struct ListNode { *     int val; *     ListNode *next; *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} * }; */class Solution {public:    ListNode *sortList(ListNode *head) {        if(!head) return head;        ListNode *tail=head;        while(tail->next) tail=tail->next;         return quicksort(head,tail);    }private:    ListNode *quicksort(ListNode *head,ListNode *mid)    {           if(head==mid) return head;         ListNode dummy(-1);dummy.next=head;        ListNode *i=&dummy,*j=dummy.next,*pre_j=&dummy;        while(j!=mid)        {           if(j->val>=mid->val)  {pre_j=j;j=j->next;}           else {               ListNode *inext=i->next;               ListNode *inextnext=inext->next;               ListNode *jnext=j->next;               i->next=j;               j->next=inextnext;               pre_j->next=inext;               inext->next=jnext;                              i=i->next;               pre_j=j;               j=j->next;               }                   }        if(i->next==mid)  {quicksort(dummy.next,i);}        else        {        pre_j->next=mid->next;        mid->next=i->next;        i->next=mid;        if(i==&dummy) {quicksort(mid->next,pre_j);}        else             {                  quicksort(mid->next,pre_j);                  quicksort(dummy.next,i);             }        }        return dummy.next;    }};</span>