一.题目要求
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 。
二.题目难度
中等
三.输入样例
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:[]
四.解题思路
解法1:用map按值大小存结点
解法2:归并排序(GPT)
五.代码实现
解1
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {* int val;* ListNode *next;* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* sortList(ListNode* head) {ListNode* dummy = new ListNode(0);map<int,vector<ListNode*>> nodeMap;while(head){nodeMap[head->val].push_back(head);head = head->next;}ListNode* p = dummy;for(auto node : nodeMap){for(vector<ListNode*>::iterator it = node.second.begin(); it != node.second.end(); it++){(*it)->next = nullptr;p->next = *it;p = p->next;}}return dummy->next;}
};
解2
class Solution {
public:ListNode* sortList(ListNode* head) {if (!head || !head->next) return head;ListNode* mid = getMid(head);ListNode* left = sortList(head);ListNode* right = sortList(mid);return merge(left, right);}private:ListNode* getMid(ListNode* head) {ListNode* midPrev = nullptr;while (head && head->next) {midPrev = (midPrev == nullptr) ? head : midPrev->next;head = head->next->next;}ListNode* mid = midPrev->next;midPrev->next = nullptr; // 断开链表return mid;}ListNode* merge(ListNode* list1, ListNode* list2) {ListNode dummy(0);ListNode* ptr = &dummy;while (list1 && list2) {if (list1->val < list2->val) {ptr->next = list1;list1 = list1->next;} else {ptr->next = list2;list2 = list2->next;}ptr = ptr->next;}ptr->next = (list1) ? list1 : list2;return dummy.next;}
};
六.题目总结
归并排序在链表排序中非常有效,因为它可以利用链表的节点指针操作,无需像数组那样进行大量的元素交换,其时间复杂度是 O(NlogN),但通常比基于 std::map 的方法更快,因为它具有更好的常数因子和较低的内存使用。
递归分析:
在这里插入代码片