【原创】leetCodeOj --- Sort List 解题报告

今日leetcode链表题全制霸

原题地址：

https://oj.leetcode.com/problems/sort-list/

题目内容：

Sort List

Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity.

方法：

题目要求是链表排序，同时时间复杂度要求O(n log n)，空间复杂度要求常数空间。这意味着你不可以把链表拷贝到数组中，用一个map保留值和指针的对应关系，最后在构造一个链表。

我们需要考察不同的排序算法，看看哪种排序算法可以处理链表。关键在于哪种排序算法对于随机访问的依赖度低。

快排：首位指针，排除

堆排：要有两个儿子，排除

那就只能用归并排序了。

这次先给代码再分析复杂度

全部代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *sortList(ListNode *head) {
        if (!head)
            return NULL;
        int len = countLength(head);
        if (len == 1)
            return head;
        int mid = len / 2;
        ListNode *sec = dividedLst(head,mid);
        head = sortList(head);
        sec  = sortList(sec);
        head = mergeList(head,sec);
        return head;
    }

    ListNode *mergeList(ListNode *lst1,ListNode *lst2)
    {
        if (!lst2)
            return lst1;
        if (!lst1)
            return lst2;
        ListNode *ptr_lst1 = lst1;
        ListNode *ptr_lst2 = lst2;
        ListNode *begin = (ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));
        ListNode *tail  = begin;
        tail->next = NULL;
        while (ptr_lst1 && ptr_lst2)
        {
            if (ptr_lst1->val < ptr_lst2->val)
            {
                tail->next = ptr_lst1;
                ptr_lst1   = ptr_lst1->next;
                tail->next->next = NULL;
                tail = tail->next;
            }
            else
            {
                tail->next = ptr_lst2;
                ptr_lst2   = ptr_lst2->next;
                tail->next->next = NULL;
                tail = tail->next;
            }
        }
        if (!ptr_lst1 && ptr_lst2) // lst1 is empty and lst2 has some
            tail->next = ptr_lst2;
        if (!ptr_lst2 && ptr_lst1) // lst1 has some and lst2 is empty
            tail->next = ptr_lst1;
        return begin->next;
    }

    int countLength(ListNode *head)
    {
        int count = 0;
        while (head)
        {
            count ++;
            head = head->next;
        }
        return count;
    }

    ListNode *dividedLst(ListNode *lst1,int mid)
    {
        ListNode *pre = lst1;
        int count = 0;
        while (lst1)
        {
            if (mid == count)
            {
                pre->next = NULL;
                return lst1;
            }
            count ++;
            pre = lst1;
            lst1 = lst1->next;
        }
    }
};

sort函数中，计算长度是n，合并是n，找中点是n/2，常数个n还是n

因此时间复杂度就是O(n log n)