148.排序連結串列

描述

在 O(n log n) 時間複雜度和常數級空間複雜度下，對連結串列進行排序。

示例

輸入: 4->2->1->3
輸出: 1->2->3->4

輸入: -1->5->3->4->0
輸出: -1->0->3->4->5

思路:
這就需要分析一下各個排序演算法的複雜度了。時間複雜度在O(nlogN)的排序演算法是快速排序，堆排序，歸併排序。但是快排的最壞時間複雜度是O(n^2),平均時間複雜度為O(nlogn)，所以不考慮快速排序。而堆排序太繁瑣了。。。。。emmm。。。生硬地排除了。對於陣列來說佔用的空間複雜度為O(1),O(n),O(n)。但是對於連結串列來說使用歸併排序佔用空間為O(1).

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def sortList(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        if head is None or head.next is
 
 None:
            return head
        mid = self.get_mid(head)
        l = head
        r = mid.next
        mid.next = None
        return self.merge(self.sortList(l), self.sortList(r))

    def merge(self, p, q):
            tmp = ListNode(0)
            h = tmp
            while p and q:
                if
 
 p.val < q.val:
                    h.next = p
                    p = p.next
                else:
                    h.next = q
                    q = q.next
                h = h.next
            if p:
                h.next = p
            if q:
                h.next = q
            return tmp.next

    def get_mid(self, node):
        if node is None:
            return node
        fast = slow = node
        while fast.next and fast.next.next:
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
        return slow

這題前前後後拖了兩週了吧，因為各種亂七八糟的事。這一題反覆看了好多版本的程式碼，難點在與連結串列的操作，比如使用快慢指標找到連結串列中點，需要對中點前一個連結串列進行割斷處理。合併兩個有序連結串列，引入一個新的變數來儲存合併結果。
分解子問題，解決子問題，合併問題的解。