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力扣面试150题--排序链表

news 2025/7/16 7:41:26

Day 76

题目描述

在这里插入图片描述

思路

初次思路：题目进阶要求O(nlogn)的时间复杂度，但这类排序算法对于链表难以实现，所以我先选择了使用选择排序入手，具体做法如下：

使用快慢指针遍历链表，beg指针记录已排序的位置，min和bemin记录这一轮最小节点及其前一个节点
如果beg的下一个不是空，说明没有遍历完所有链表
使用快慢指针顺序遍历，比较fast指向值和min比较，比它小记录fast和slow指针
遍历一轮结束后，进行交换即可

/**1. Definition for singly-linked list.2. public class ListNode {3.     int val;4.     ListNode next;5.     ListNode() {}6.     ListNode(int val) { this.val = val; }7.     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }8. }*/
class Solution {public ListNode sortList(ListNode head) {if(head==null){return head;}ListNode m=new ListNode();m.next=head;ListNode beg=m;ListNode slow=m;//慢指针ListNode fast=m.next;//快指针ListNode min=m.next;ListNode bemin=m;while(beg.next!=null){int mins=50001;while(fast!=null){if(fast.val<mins){mins=fast.val;min=fast;bemin=slow;}slow=slow.next;fast=fast.next;}//取到这一轮最小的值了bemin.next=min.next;min.next=beg.next;beg.next=min;beg=beg.next;slow=beg;fast=slow.next;}return m.next;}}

可惜超时了
在这里插入图片描述
分析一下，还是选择排序太慢了 O(n方），所以还是得从那几个O(nlogn)的算法入手
优化思路：我们可以采取归并排序的方式来解决这个问题

将链表不断分为左右两段，分离的函数为 getMiddle(ListNode head)，做法不赘述了，前面的题目实现过。
最后链表会分为一段只有一个数字（分割的最终阶段）
开始合并，合并算法是归并算法（前面也做过）
最后合并成一个有序链表

/*** Definition for singly-linked list.* public class ListNode {*     int val;*     ListNode next;*     ListNode() {}*     ListNode(int val) { this.val = val; }*     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }* }*/
class Solution {public ListNode sortList(ListNode head) {// 递归终止条件if (head == null || head.next == null) {return head;}// 找到中间节点并分割链表ListNode mid = getMiddle(head);ListNode rightHead = mid.next;mid.next = null; // 断开左右链表// 递归排序左右两部分ListNode left = sortList(head);ListNode right = sortList(rightHead);// 合并有序链表return merge(left, right);}// 使用快慢指针找到链表的中间节点private ListNode getMiddle(ListNode head) {if (head == null) return null;ListNode slow = head;ListNode fast = head.next;while (fast != null && fast.next != null) {slow = slow.next;fast = fast.next.next;}return slow;}// 合并两个有序链表private ListNode merge(ListNode l1, ListNode l2) {if (l1 == null) return l2;if (l2 == null) return l1;ListNode dummy = new ListNode(0);ListNode tail = dummy;while (l1 != null && l2 != null) {if (l1.val < l2.val) {tail.next = l1;l1 = l1.next;} else {tail.next = l2;l2 = l2.next;}tail = tail.next;}// 处理剩余节点if (l1 != null) tail.next = l1;if (l2 != null) tail.next = l2;return dummy.next;}
}