C++链表排序（归并法+快速排序）

我们可以试用归并排序解决：
对链表归并排序的过程如下。

找到链表的中点，以中点为分界，将链表拆分成两个子链表。寻找链表的中点可以使用快慢指针的做法，快指针每次移动 2 步，慢指针每次移动 1步，当快指针到达链表末尾时，慢指针指向的链表节点即为链表的中点。

对两个子链表分别排序。

将两个排序后的子链表合并，得到完整的排序后的链表

上述过程可以通过递归实现。递归的终止条件是链表的节点个数小于或等于 1，即当链表为空或者链表只包含 1 个节点时，不需要对链表进行拆分和排序。


class Solution {public:ListNode* sortList(ListNode* head) {return sortList(head, nullptr);}ListNode* mergesort(ListNode* head, ListNode* tail) {if (head == nullptr) {return head;}if (head->next == tail) {head->next = nullptr;return head;}ListNode* slow = head, * fast = head;while (fast != tail) {slow = slow->next;fast = fast->next;if (fast != tail) {fast = fast->next;}}return merge( mergesort(head, slow),  mergesort(slow, tail));}ListNode* merge(ListNode* head1, ListNode* head2) {ListNode* dummyHead = new ListNode(0);ListNode* temp = dummyHead, * temp1 = head1, * temp2 = head2;while (temp1 != nullptr && temp2 != nullptr) {if (temp1->val <= temp2->val) {temp->next = temp1;temp1 = temp1->next;}else {temp->next = temp2;temp2 = temp2->next;}temp = temp->next;}if (temp1 != nullptr) {temp->next = temp1;}else if (temp2 != nullptr) {temp->next = temp2;}return dummyHead->next;}
};

快速排序不能随机选取节点，时间复杂度太高所以会超时

class Solution {public static ListNode sortList(ListNode head) {return quickSort(head ,null);}public static ListNode quickSort(ListNode head ,ListNode end){if(head ==end || head.next ==end) return head;ListNode lhead = head ,utail = head ,p = head.next;while (p != end){ListNode next = p.next;if(p.val < head.val){//头插p.next = lhead;lhead = p;}else { //尾插utail.next = p;utail = p;}p = next;}utail.next = end;ListNode node = quickSort(lhead, head);head.next =  quickSort(head.next, end);return node;}
}

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