2021春季数据结构课程-单链表合并与排序报告

在2021春季学期的【SEU 数据结构】课程中，学生们被分配了一项关于数据结构的作业，任务是利用C++编程实现单链表的合并操作，并对合并后的列表进行排序。作业要求是使用自定义的forward_list（简称TJVForwardList），这个forward_list库包含了类似于std::forward_list的功能，如迭代器支持，可以在GitHub（https://github.com/Teddy-van-Jerry/TVJ_Forward_List）或CSDN博客（https://blog.csdn.net/weixin_50012998/article/details/115029881）上找到代码版本v1.1更新。 作业的核心问题是将两个无重复元素的链表La和Lb合并成一个新的链表Lc，并确保其按升序排列。解决方法是通过迭代的方式，每次比较La和Lb当前节点的值，选择较小的那个添加到Lc，同时检查是否存在重复元素，以避免添加重复的节点。由于La和Lb已预先排序，所以可以保证新链表的排序性。 在实现过程中，为了保证代码的通用性和效率，作者设计了一个名为`merge`的函数，该函数具有调试模式，在非正式版本中会先检查两个链表是否已经排序，如果未排序则会自动进行排序。这样做的目的是在实际应用中确保合并操作的正确性，尤其是在没有预设排序的链表中。 时间复杂度分析方面，由于需要遍历两个链表并将元素逐个添加到新链表，且每次比较都是常数时间，所以整体的时间复杂度是O(n)，其中n为La和Lb的总节点数。空间复杂度主要取决于合并后的新链表长度，最坏情况下（两个链表完全相同）需要O(n)的空间，因为可能需要存储所有的元素。 通过这个作业，学生不仅加深了对单链表操作的理解，还锻炼了C++编程技巧，以及如何运用自定义数据结构优化算法性能。同时，这个项目也展示了如何在实践中实现数据结构理论，并考虑到实际应用中的问题处理。