牛客网高频算法题系列-BM12-单链表的排序
题目描述
描述
原题目见:BM12 单链表的排序
解法一:数组排序
首先判断如果链表为空或者只有一个结点,则不需要排序,直接返回原链表。
否则,使用额外空间进行排序,处理过程如下:
- 首先遍历链表,将所有结点值暂存在一个List中;
- 然后,使用库函数将List排序(也可以使用各种排序算法进行排序);
- 最后,将排序后的结点值构造成新的链表并返回。
解法二:归并排序
使用递归的方式,将原链表排序,递归处理过程如下:
- 首先也是要判断如果链表为空或者只有一个结点,则不需要处理,直接返回原链表;
- 然后,使用快慢指针寻找链表的中点位置;
- 然后,递归调用分别排序中点左右的两个链表;
- 然后,将左右链表合并;
- 最后,返回合并后的链表。
代码
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class Bm012 {
/**
* 数组排序
*
* @param head ListNode类 the head node
* @return ListNode类
*/
public static ListNode sortInList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
List<Integer> nodes = new ArrayList<>();
while (head != null) {
nodes.add(head.val);
head = head.next;
}
// 使用库函数将数组排序
Collections.sort(nodes);
ListNode newHead = new ListNode(-1);
ListNode cur = newHead;
for (Integer val : nodes) {
cur.next = new ListNode(val);
cur = cur.next;
}
return newHead.next;
}
/**
* 归并排序
*
* @param head ListNode类 the head node
* @return ListNode类
*/
public static ListNode sortInList2(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
// 使用快慢指针寻找链表的中点位置
ListNode fast = head.next, slow = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
ListNode tmp = slow.next;
slow.next = null;
// 递归左右两边进行排序
ListNode left = sortInList(head);
ListNode right = sortInList(tmp);
// 创建新的链表
ListNode newHead = new ListNode(-1);
ListNode cur = newHead;
// 合并left和right链表
while (left != null && right != null) {
if (left.val < right.val) {
cur.next = left;
left = left.next;
} else {
cur.next = right;
right = right.next;
}
cur = cur.next;
}
cur.next = left != null ? left : right;
return newHead.next;
}
public static void main(String[] args) {
ListNode head = ListNode.testCase5();
System.out.println("原链表");
ListNode.print(head);
System.out.println("排序后的链表");
ListNode.print(sortInList(head));
ListNode.print(sortInList2(head));
}
}
\(1.01^{365} ≈ 37.7834343329\)
\(0.99^{365} ≈ 0.02551796445\)
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