LeetCode—148. Sort List

LeetCode—148. Sort List

题目

要求将链表按需排列。对时间和空间有要求。

思路及解法

因为有时间和空间限制增加了难度。 $nlogn$的内平均时间复杂度排序算法只有三种，堆排序，快速排序和归并排序，但快速排序的最坏情况是 $n^2$，不能用。堆排序和归并排序的所有情况都是 $nlogn$。对于归并排序，我们知道需要 $n$的空间复杂度，即需要一个临时数组来存放排好序的元素，显然也合理，但那是针对的是数组，对于链表，归并排序的空间复杂度为in-place sort，即不需要额外空间就可以完成。另外，归并排序还有一个比较好的优势是其稳定性。所以，对于本题的解法，我们首选归并排序。

这道题还是一个很好的题，可以回顾下归并排序，建议与归并排序一块看一看，再把递归好好想想。

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode sortList(ListNode head) {
        if(head==null || head.next==null) return head;
        ListNode mid = getMiddleNode(head);
        ListNode rightList = mid.next;
        ListNode leftList = head;
        mid.next = null;
        return mergeList(sortList(leftList), sortList(rightList));
    }
    public ListNode mergeList(ListNode list1, ListNode list2){
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        ListNode curr = dummy;
        while(list1!=null && list2!=null){
            if(list1.val<list2.val){
                curr.next = list1;
                list1 = list1.next;
            }else{
                curr.next = list2;
                list2 = list2.next;
            }
            curr = curr.next;
        }
        curr.next = list1!=null ? list1 : list2;
        return dummy.next;
    }
    public ListNode getMiddleNode(ListNode head){
        ListNode slow = head, fast = head;
        while(fast.next!=null && fast.next.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }
}