请用归并排序帮我写一段排序链表的代码,语言用JAVA

时间: 2024-10-01 16:09:26 浏览: 39
在Java中,由于链表的特点(数据结构),我们可以直接对链表节点进行操作,不需要像数组那样预分配额外的空间。这里是一个基于迭代方式的归并排序链表的简化版本,我们先将链表拆分成两个独立的有序链表,然后再合并它们: ```java import java.util.Stack; class ListNode { int val; ListNode next; ListNode(int x) { val = x; } } public class MergeSortLinkedList { public ListNode mergeSortList(ListNode head) { if (head == null || head.next == null) { return head; } // 使用栈来辅助归并过程 Stack<ListNode> stack = new Stack<>(); ListNode slow = head, fast = head.next; // 将链表拆成若干个连续段 while (fast != null && fast.next != null) { stack.push(slow); slow = slow.next; fast = fast.next.next; } stack.push(slow); // 最后一个段 ListNode sortedTail = null; while (!stack.isEmpty()) { ListNode firstHalf = stack.pop(); // 取出一个段 ListNode secondHalf = stack.empty() ? null : stack.peek(); // 获取下一个段(如果存在) ListNode current = firstHalf, temp = firstHalf; while (secondHalf != null) { // 比较并合并两个链表 if (current.val <= secondHalf.val) { temp.next = current; current = current.next; } else { temp.next = secondHalf; secondHalf = secondHalf.next; } temp = temp.next; } temp.next = secondHalf; // 如果第二半链表未遍历完,直接接上 if (sortedTail != null) { sortedTail.next = firstHalf; // 连接到已经排序好的链表尾部 } else { head = firstHalf; // 如果这是第一个段,就替换为头节点 } sortedTail = current; // 更新排序后的链表尾部 } return head; } public static void main(String[] args) { ListNode head = new ListNode(4); head.next = new ListNode(2); head.next.next = new ListNode(1); head.next.next.next = new ListNode(3); MergeSortLinkedList sorter = new MergeSortLinkedList(); ListNode sortedHead = sorter.mergeSortList(head); printList(sortedHead); } private static void printList(ListNode node) { while (node != null) { System.out.print(node.val + " "); node = node.next; } System.out.println(); } } ``` 在这个代码中,`mergeSortList`函数通过不断取堆栈顶部的链表段,将其与下一段合并,直到所有链表都被排序。请注意,这个解决方案保留了链表原有的空间效率,因为它只用到了常数级别的额外空间。
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