leetcode l链表排序（链表中间节点、链表合并）

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来源：牛客网
 

归并排序的一般步骤为：

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）将两个半部分进行合并（merge）,得到结果。

所以对应此题目，可以划分为三个小问题：

1）找到链表中点 （快慢指针思路，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，慢指针恰好在链表中点）；

2）写出merge函数，即如何合并链表。 （见merge-two-sorted-lists 一题解析）

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3）写出mergesort函数，实现上述步骤。

 ListNode* findMiddle(ListNode *head){
        ListNode* pPrev=head;
        ListNode* pBehind =head->next;
        while(pBehind->next!= nullptr && pBehind != nullptr){//注意结束条件为快指针到达链表的最后
            pPrev = pPrev->next;
            pBehind =pBehind->next->next;
        }
        return pPrev;
    }


    ListNode *mergeList(ListNode* l1,ListNode*l2)
    {
        if(l1 == nullptr )
            return l2;
        if(l2 == nullptr)
            return l1;
        ListNode * head = new ListNode(0);
        ListNode * node =head;
        while(l1 != nullptr && l2 != nullptr){
            if(l1->val < l2->val){
                node->next=l1;
                l1 =l1->next;
            }
            else {
                node->next =l2;
                l2=l2->next;
            }
            node=node->next;
        }
        if(l1 != nullptr)
            node->next =l1;
        if(l2 != nullptr)
            node->next =l2;
        return head->next;
    }

//链表的递归合并
ListNode* recursion_merge(ListNode*l1,ListNode*l2){
        if(l1 ==nullptr)
            return l2;
        if(l2 == nullptr)
            return l1;
        ListNode * pMerge =nullptr;
        if(l1->val < l2->val){
            pMerge=l1;
            pMerge->next=recursion_merge(l1->next,l2);
        }else{
            pMerge=l2;
            pMerge->next=recursion_merge(l1,l2->next);
        }
        return pMerge;
    }


    ListNode *sortList(ListNode *head) {
        if(head == nullptr || head->next == nullptr)
            return head;
        ListNode * middle = findMiddle(head);
        ListNode* right = sortList(middle->next);
        middle->next =nullptr;
        ListNode* left = sortList(head);
        return mergeList(left,right);
    }