[路飞]_LeetCode_148. 排序链表

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题目

给你链表的头结点 head ，请将其按 升序 排列并返回 排序后的链表 。

示例 1：

输入：head = [4,2,1,3]
输出：[1,2,3,4]

示例 2：

输入：head = [-1,5,3,4,0]
输出：[-1,0,3,4,5]

示例 3：

输入：head = []
输出：[]

提示：

链表中节点的数目在范围 [0, 5 * 104] 内
-105 <= Node.val <= 105

进阶： 你可以在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序吗？

来源：力扣（LeetCode）leetcode-cn.com/problems/so…

解题思路

如果需要把时间复杂度控制在 O(n log n) 下，很容易就会想到二路归并排序。

二路归并排序的实现方式：

• 链表查找中间节点：通过双指针遍历链表，当快指针走出链表时，慢指针的当前位置就是链表的中间节点；
• 找到中间节点后，把中间节点的下个节点存起来当作右子链表的头节点，同时把中间节点和后面的节点断开；
• 分别对左子链接（头节点）和右子链接（上一步存起来的头节点）递归排序；
• 递归结束条件：头节点的 next 为 null；
• 合并左右两个子链表；

代码实现

var sortList = function (head) {
    //head.next 为空时，递归结束
    if (head === null || head.next === null) return head

    let fast = head.next
    let slow = head

    //找到链表的中间节点
    while (fast && fast.next) {
        slow = slow.next
        fast = fast.next.next
    }

    const tmp = slow.next
    slow.next = null //从中间断开

    //递归排序左边子链表
    let left = sortList(head)
    //递归排序右边子链表
    let right = sortList(tmp)
    
    let curr = new ListNode()
    const ans = curr

    while (left && right) {
        if (left.val <= right.val) {
            //左链表表头节点小于等于右链表表头节点，把左链表头节点加入新链表
            //左链表后移
            curr.next = left
            left = left.next
        } else {
            //右链表表头节点大于左链表表头节点，把右链表头节点加入新链表
            //右节点后移
            curr.next = right
            right = right.next
        }
        
        //新链表当前节点后移
        curr = curr.next
    }

    //把左边或右边剩余的部分加到链表中
    curr.next = left ? left : right

    return ans.next
};

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