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 。 Python
时间: 2024-05-07 18:22:14 浏览: 123
建立带有头结点的链表
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可以使用归并排序的思想对链表进行排序。具体实现步骤如下:
1. 定义递归函数 `merge_sort`,接收链表头结点参数 `head`,并返回排序后的链表头结点。
2. 如果链表为空或只有一个结点,则直接返回。
3. 使用快慢指针找到链表的中点,并将链表从中点处断开。
4. 递归调用 `merge_sort` 函数分别对左右两个链表进行排序。
5. 定义合并两个有序链表的函数 `merge`,并将左右两个链表传入。
6. 定义两个指针 p 和 q,分别指向左右两个链表的头结点。
7. 定义一个空节点 dummy,作为合并后链表的头部。
8. 比较 p 和 q 的节点值,将较小的节点加入到 dummy 节点后面,并将该指针后移一位。
9. 重复步骤 8 直到 p 或 q 为空。
10. 将 p 或 q 剩余的节点加入到 dummy 节点后面。
11. 返回 dummy 的下一个节点,即合并后链表的头结点。
完整代码如下:
```python
class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
self.next = next
class Solution:
def sortList(self, head: ListNode) -> ListNode:
# 定义递归函数
def merge_sort(head):
if not head or not head.next:
return head
# 使用快慢指针找到链表的中点
slow, fast = head, head.next
while fast and fast.next:
slow = slow.next
fast = fast.next.next
# 将链表从中点处断开
mid = slow.next
slow.next = None
# 递归调用 merge_sort 函数分别对左右两个链表进行排序
left = merge_sort(head)
right = merge_sort(mid)
# 合并两个有序链表
return merge(left, right)
# 定义合并两个有序链表的函数
def merge(left, right):
dummy = ListNode(0)
p = left
q = right
cur = dummy
while p and q:
if p.val <= q.val:
cur.next = p
p = p.next
else:
cur.next = q
q = q.next
cur = cur.next
if p:
cur.next = p
if q:
cur.next = q
return dummy.next
return merge_sort(head)
```
其中,时间复杂度为 O(nlogn),空间复杂度为 O(logn)。
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