链表-LeetCode

1 排序链表

1.1 插入法 O（n²）

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* sortList(ListNode* head) {
       O（n²）超出时间限制
        if(!head||!head->next) return head;
        ListNode* sorted = nullptr; // 维护一个新链表
        ListNode* node = head;
        while (node){
             ListNode* nextNode = node->next; // 记录下一个要处理的节点
             // 在有序链表中找到正确的位置插入 node
            if(!sorted||node->val<=sorted->val){
                node->next = sorted;
                sorted = node;
            }else{
                 ListNode* find = sorted;
                 while (find->next && find->next->val < node->val) {
                    find = find->next;
                }
                node->next=find->next;
                find->next=node;
            }
            node=nextNode;
        }
        return sorted;
    }
};

1.2 归并排序

✅ 时间复杂度降至 O(n log n)
✅ 快慢指针找中点，避免遍历两次
✅ 递归拆分 + 归并合并，代码简洁易读
✅ 使用 dummy 头节点合并链表，避免特殊处理

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* merge(ListNode* left,ListNode* right){
        if(!left) return right;
        if(!right) return left;
        ListNode dummy(0);
        ListNode *cur=&dummy;
        while(left&&right){
            if(left->val<right->val){
                cur->next=left;
                left=left->next;
            }else{
                cur->next=right;
                right=right->next;
            }
             cur = cur->next;
        }
        if(left){
            cur->next=left;
        }
        if(right){
            cur->next=right;
        }
        return dummy.next;

    }
    ListNode* sortList(ListNode* head) {
        // 方法二归并排序
        // 首先快慢指针找到中心
        if(!head||!head->next) return head;
        ListNode*slow=head,*fast=head,*pre=nullptr;
        while(fast&&fast->next){
            pre =  slow;
            slow=slow->next;
            fast=fast->next->next;
        }
        pre->next = nullptr; // 断开链表
         // 2. 递归排序左右两部分
        ListNode* left = sortList(head);
        ListNode* right = sortList(slow);
        return merge(left,right);
    }
};