单链表的归并排序怎么写
时间: 2023-02-19 21:42:07 浏览: 149
单链表归并排序的实现方法有多种,下面是一种实现方法:
1. 定义两个指针,一个指向链表的头部,另一个指向链表的尾部;
2. 比较两个指针指向的节点的值,将较小的节点添加到一个新的链表中;
3. 将指向较小节点的指针向后移动一位;
4. 重复步骤2和3,直到两个指针指向同一个节点;
5. 将剩余节点添加到新链表中,完成排序。
相关问题
单链表归并排序c语言
单链表归并排序的C语言实现步骤如下:
1. 定义单链表结构体和归并排序函数
2. 实现归并排序函数,其中包括以下步骤:
a. 如果链表为空或只有一个节点,直接返回
b. 使用快慢指针将链表分成两个子链表
c. 递归调用归并排序函数对两个子链表进行排序
d. 合并两个已排序的子链表
下面是单链表归并排序的C语言代码实现:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义单链表结构体
typedef struct ListNode {
int val;
struct ListNode *next;
} ListNode;
// 归并排序函数
ListNode* mergeSortList(ListNode* head) {
if (head == NULL || head->next == NULL) {
return head;
}
// 使用快慢指针将链表分成两个子链表
ListNode *slow = head, *fast = head->next;
while (fast != NULL && fast->next != NULL) {
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
}
ListNode *mid = slow->next;
slow->next = NULL;
// 递归调用归并排序函数对两个子链表进行排序
ListNode *left = mergeSortList(head);
ListNode *right = mergeSortList(mid);
// 合并两个已排序的子链表
ListNode *dummy = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
ListNode *cur = dummy;
while (left != NULL && right != NULL) {
if (left->val < right->val) {
cur->next = left;
left = left->next;
} else {
cur->next = right;
right = right->next;
}
cur = cur->next;
}
cur->next = (left != NULL) ? left : right;
ListNode *newHead = dummy->next;
free(dummy);
return newHead;
}
// 测试代码
int main() {
// 创建链表
ListNode *head = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
head->val = 4;
head->next = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
head->next->val = 2;
head->next->next = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
head->next->next->val = 1;
head->next->next->next = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
head->next->next->next->val = 3;
head->next->next->next->next = NULL;
// 归并排序
ListNode *newHead = mergeSortList(head);
// 输出排序后的链表
while (newHead != NULL) {
printf("%d ", newHead->val);
newHead = newHead->next;
}
printf("\n");
return 0;
}
```
c++单链表的归并排序
单链表的归并排序是一种常见的排序算法,它通过分治的思想将链表分成若干个子链表,然后对每个子链表进行排序,最后将这些有序的子链表合并成一个有序的链表。
具体实现步骤如下:
1. 定义一个函数merge(head1, head2),用于将两个有序链表head1和head2合并成一个有序链表,并返回合并后的链表头节点。
2. 定义一个函数sortList(head),用于将链表head排序,并返回排序后的链表头节点。排序的具体实现可以按以下步骤进行:
a. 如果链表为空或只有一个节点,则直接返回。
b. 定义两个指针slow和fast,分别指向链表头节点和中间节点。使用快慢指针的方法将链表分成两个子链表。
c. 递归调用sortList函数对两个子链表进行排序。
d. 调用merge函数将两个有序的子链表合并成一个有序的链表,并返回合并后的链表头节点。
3. 最后,调用sortList函数对整个链表进行排序即可。
下面是单链表的归并排序的Python代码实现:
```python
class ListNode:
def __init__(self, x):
self.val = x
self.next = None
def merge(head1, head2):
if not head1:
return head2
if not head2:
return head1
if head1.val < head2.val:
head1.next = merge(head1.next, head2)
return head1
else:
head2.next = merge(head1, head2.next)
return head2
def sortList(head):
if not head or not head.next:
return head
slow, fast = head, head.next
while fast and fast.next:
slow = slow.next
fast = fast.next.next
mid = slow.next
slow.next = None
left = sortList(head)
right = sortList(mid)
return merge(left, right)
```
时间复杂度:O(nlogn)。
空间复杂度:O(logn),因为归并排序使用了递归,所以需要O(logn)的栈空间。