链表合并及排序

我们首先来看一个简单的题目，链表的有序合并：

lq21.将两个升序链表合并为一个新的 升序 链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。 

示例1：

示例2：

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]

 示例：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]

这个问题比较简单，我们用两种方法来做一下：

递归法：

class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        if (l1 == null) {
            return l2;
        }
        else if (l2 == null) {
            return l1;
        }
        else if (l1.val < l2.val) {
            l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);
            return l1;
        }
        else {
            l2.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);
            return l2;
        }

    }
}

普通的方法：

class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        ListNode head = new ListNode(-1);
        ListNode cur = head;
        while(list1!=null && list2!=null){
            if(list1.val<=list2.val){
                cur.next = list1;
                list1 = list1.next;
            }else{
                cur.next = list2;
                list2 = list2.next;
            }
            cur = cur.next;
        }
        cur.next = list1 == null ? list2 : list1;
        return head.next;
    }
}

然后我们来看链表的升序排序：

148. 排序链表

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 。

注意：我们解决这道题的思路是这样，我们可以对链表自顶向下归并排序的过程如下：

1、找到链表的中点，以中点为分界，将链表拆分成两个子链表。寻找链表的中点可以使用快慢指针的做法，快指针每次移动 222 步，慢指针每次移动 111 步，当快指针到达链表末尾时，慢指针指向的链表节点即为链表的中点。

2、对两个子链表分别排序。

3、将两个排序后的子链表合并，得到完整的排序后的链表。可以使用「21. 合并两个有序链表」的做法，将两个有序的子链表进行合并。

4、上述过程可以通过递归实现。递归的终止条件是链表的节点个数小于或等于 111，即当链表为空或者链表只包含 111 个节点时，不需要对链表进行拆分和排序。

代码实现：

class Solution {
    //有序合并两个链表
    public ListNode hebing(ListNode list1,ListNode list2){
        ListNode head = new ListNode(-1);
        ListNode cur = head;
        while(list1!=null && list2!=null){
            if(list1.val<=list2.val){
                cur.next = list1;
                list1 = list1.next;
            }else{
                cur.next = list2;
                list2 = list2.next;
            }
            cur = cur.next;
        }
        cur.next = list1 == null ? list2 : list1;
        return head.next;
    }
    public ListNode sortList(ListNode head) {
        //如果长度小于1，直接返回
        if(head == null || head.next==null){
            return head;
        }
        
        ListNode fast = new ListNode(-1);
        fast .next = head;
        ListNode slow= fast;

        while(pre!=null&&pre.next!=null)
        {
            pre = pre.next.next;
            half = half.next;
        }
        ListNode Rhead = half.next;
        half.next = null;

        return hebing(sortList(head),sortList(Rhead));
    }
}