链表排序，时间复杂度O(nlogn)

题目描述

对链表进行排序，要求时间复杂度O(nlogn)

解题思路

因题目要求复杂第O(nlogn)，故可以考虑归并排序

（1）将待排序数组（链表）取中点并一分为二；

（2）递归地对左半部分进行归并排序

（3）递归地对右半部分进行归并排序

（4）将两部分进行合并（merge），得到结果

关键问题

（1）找出链表中点（快慢指针，快指针一次走两步，慢指针一次走一步，快指针在链表末尾时，满指针刚好来到链表中点）

（2）写出归并排序函数

代码示例

class Solution {
public:
    ListNode *sortList(ListNode *head) {
        if (head == NULL || head->next == NULL) {
            return head;
        }
        ListNode *p = head;
        ListNode *q = head->next;
        while (q != NULL && q->next != NULL) {
            p = p->next;
            q = q->next->next;
        }
        
        ListNode *right = sortList(p->next);
        p->next = NULL;//超级重要，如何将一个链表分成前后两部分，在取后半部分之后，将中点的next置为NULL，断开链
        ListNode *left = sortList(head);
        return merge(left, right);
    }
    ListNode *merge(ListNode *left, ListNode *right) {
        ListNode dummy(0);
        ListNode *p = &dummy;
        while (left && right){
            if (left->val < right->val) {
                p->next = left;
                left = left->next;
            }
            else {
                p->next = right;
                right = right->next;
            }
            p = p->next;
        }
        if (left) p->next = left;
        if (right) p->next = right;
        return dummy.next;
        
    }
};