归并排序单链表实现

/**
 * Project Name:Algorithm
 * File Name:SingleListMergeSort.java
 * Package Name:
 * Date:2017年9月22日上午10:08:46
 * Copyright (c) 2017, [email protected] All Rights Reserved.
 *
 */

/**
 * ClassName:SingleListMergeSort
 * Function: 链表实现归并排序
 * Reason:    (1)定义链表结构
 *             (2)链表的关键在于递归的时候中间位置的确定,方法是:用两个指针slow,fast 遍历链表,slow走一步而fast走两步;当fast走完的时候slow走到链表的一半!
 *             (3)时间复杂度为O(nlgn),空间复杂度为O(1)  
 * Date:     2017年9月22日 上午10:08:46
 * @author   michael
 * @version
 * @since    JDK 1.7
 * @see
 */
public class MergeSortSingle {
    //先找到中间点,然后分割
    public ListNodes getMiddle(ListNodes head){
        if(head == null){
            return head;
        }
        //定义快慢指针
        ListNodes slow, fast;
        slow=fast=head;
        while(fast.next!=null&&fast.next.next!=null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return slow;
    }
    public ListNodes merge(ListNodes a, ListNodes b){
        //dummyHead是一个新的链表
        //将dummyHead的头节点赋值给curr,curr往后遍历,而dummyHead还是指向头节点
        ListNodes dummyHead,curr;
        dummyHead = new ListNodes(0);
        curr = dummyHead;
        while (a!=null&&b!=null) {
            if(a.val<b.val){
                curr.next=a;
                a = a.next;
            }else {
                curr.next = b;
                b = b.next;
            }
            //curr往后移动
            curr = curr.next;
        }
        //如果a遍历完,则将b剩下的部分赋值给curr
        curr.next = (a!=null)?a:b;
        return dummyHead.next;
    }
    public ListNodes merge_sort(ListNodes head){
        if(head==null||head.next==null){
            return head;
        }
        //取链表中间节点,作为前部分的最后一个节点
        ListNodes middle = getMiddle(head);
        //中间节点的下一个节点,作为后部分的后一个节点
        ListNodes halfHead = middle.next;
        //分:在中间节点处断开
        middle.next=null;
        //合:
        return merge(merge_sort(head), merge_sort(halfHead));
    }

    public static void main(String[] args) {
        ListNodes head = new ListNodes(0);
        ListNodes l1 = new ListNodes(2);
        ListNodes l2 = new ListNodes(5);
        ListNodes l3 = new ListNodes(3);
        ListNodes l4 = new ListNodes(8);
        ListNodes l5 = new ListNodes(5);
        ListNodes l6 = new ListNodes(2);
        ListNodes l7 = new ListNodes(1);

        head.next = l1;
        l1.next = l2;
        l2.next = l3;
        l3.next = l4;
        l4.next = l5;
        l5.next = l6;
        l6.next = l7;
        l7.next = null;

        ListNodes p = head;
        while (p.next != null) {
            System.out.print(p.val);
            p = p.next;
        }
        System.out.print(p.val);
        System.out.println();
        new MergeSortSingle().merge_sort(head);

        p = head;
        while(p!=null){
            System.out.print(p.val);
            p = p.next;
        }
    }
}

class ListNodes{
    //节点的值
    int val;
    //连接到下一个节点
    ListNodes next;

    public ListNodes(int x) {
        val = x;
        next = null;
    }
}

时间: 2024-08-08 09:41:14

归并排序单链表实现的相关文章

【LeetCode】 sort list 单链表的归并排序

题目:Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity. 思路:要求时间复杂度O(nlogn) 知识点:归并排序,链表找到中点的方法 存在的缺点:边界条件多考虑!!! /** * LeetCode Sort List Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity. * 题目:将一个单链表进行排序,时间复杂度要求为o

单链表的排序 快速排序 归并排序 quicksort mergesort

原理都很简单,关键是某些边界能否正确写对: #include<iostream> #include<stdio.h> using namespace std; class Node { public: int val; Node* next; Node(int val = 0):val(val),next(NULL){ } }; Node* quicksort(Node* head, Node* tail) { Node *res1 = NULL, *res2 = NULL; No

Leetcode:Sort List 对单链表归并排序

Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity. 看到O(n log n)的排序算法,适合单链表的首先想到的就是归并排序 /** * Definition for singly-linked list. * struct ListNode { * int val; * ListNode *next; * ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} * }; */ cla

Java实现单链表的快速排序和归并排序

本文描述了LeetCode 148题 sort-list 的解法. 题目描述如下: Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity. 题目要求我们在O(n log n)时间复杂度下完成对单链表的排序,我们知道平均时间复杂度为O(n log n)的排序方法有快速排序.归并排序和堆排序.而一般是用数组来实现二叉堆,当然可以用二叉树来实现,但是这么做太麻烦,还得花费额外的空间构建二叉树,于是不采用堆排序. 故本

写给自己看的单链表(5):归并排序

搬运自我的CSDN https://blog.csdn.net/u013213111/article/details/88670270 !!!Attention:以下操作中的单链表均带有头结点!!!参考怎样实现链表的归并排序 由于待处理的单链表带有头结点,因此把程序分为MergeSort和MergeSortCore两部分,其中MergeSort只是用来处理头结点的,这与写给自己看的单链表(2):进阶操作中的合并程序类似. 从MergeSortCore的伪代码可以一窥归并排序的思路: 1 Lnod

快速排序,归并排序,堆排序的数组和单链表实现

原文链接:https://www.cnblogs.com/DarrenChan/p/8807112.html 这三个排序的时间复杂度都是O(nlogn),所以这里放到一起说. 回到顶部 1. 快速排序# 快速排序(英语:Quicksort),又称划分交换排序(partition-exchange sort),通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成

148. Sort List (java 给单链表排序)

题目:Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity. 分析:给单链表排序,要求时间复杂度是O(nlogn),空间复杂度是O(1).时间复杂度为O(nlogn)的排序算法有快速排序和归并排序, 但是,对于单链表来说,进行元素之间的交换比较复杂,但是连接两个有序链表相对简单,因此这里采用归并排序的思路. 编码: public ListNode sortList(ListNode head) { if(hea

Leetcode23---&gt;Merge K sorted Lists(合并k个排序的单链表)

题目: 合并k个排序将k个已排序的链表合并为一个排好序的链表,并分析其时间复杂度 . 解题思路: 类似于归并排序的思想,lists中存放的是多个单链表,将lists的头和尾两个链表合并,放在头,头向后移动,尾向前移动,继续合并,直到头和尾相等,此时已经归并了一半, 然后以同样的方法又重新开始归并剩下的一半.时间复杂度是O(logn),合并两个链表的时间复杂度是O(n),则总的时间复杂度大概是O(nlogn):合并两个单链表算法可以参考Leetcode21中的解法:http://www.cnblo

单链表排序(插入与归并)

struct ListNode { int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} }; /* * 单链表的插入排序, 插入排序是一种稳定排序 */ class Solution7 { public: ListNode* insertionSortList(ListNode* head) { if(head == NULL || head->next == NULL) return head; ListNode *