【链表】Leetcode 148. 排序链表【中等】

news2024/11/15 7:16:52

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。

示例 1：
在这里插入图片描述
输入：head = [4,2,1,3]
输出：[1,2,3,4]

解题思路

对链表进行升序排序，可以使用归并排序（Merge Sort）的思想。具体步骤如下：

分割：使用快慢指针找到链表的中点，将链表分为两部分。
递归：递归地对两部分链表进行排序。
合并：合并两个有序链表，得到最终的有序链表。合并两个有序链表

Java实现

public class SortLinkedList {

    public ListNode sortList(ListNode head) {
        // 1、递归结束条件
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }

        // 2、找到链表中间节点并断开链表 & 递归下探
        ListNode midNode = middleNode(head);
        ListNode rightHead = midNode.next;
        midNode.next = null;

        ListNode left = sortList(head);
        ListNode right = sortList(rightHead);

        // 3、当前层业务操作（合并有序链表）
        return mergeTwoLists(left, right);
    }

    //  找到链表中间节点（876. 链表的中间结点）
    private ListNode middleNode(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head.next.next;

        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }

        return slow;
    }

    public  static ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        if (l1 == null) {
            return l2;
        }
        if (l2 == null) {
            return l1;
        }

        if (l1.val < l2.val) {
            l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);
            return l1;
        } else {
            l2.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);
            return l2;
        }
    }
  


    public static void main(String[] args) {
        // 构造链表 4 -> 2 -> 1 -> 3
        ListNode head = new ListNode(4);
        head.next = new ListNode(2);
        head.next.next = new ListNode(1);
        head.next.next.next = new ListNode(3);

        // 调用 sortList 方法对链表进行排序
        SortLinkedList solution = new SortLinkedList();
        ListNode result = solution.sortList(head);

        // 打印排序后的链表
        while (result != null) {
            System.out.print(result.val + " ");
            result = result.next;
        }
        // 输出：1 -> 2 -> 3 -> 4
    }


}