leetcode148排序链表

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1. 1. 参考资料

在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序。

不能用递归法来解，所以按照链表长度从 1 到 len，倍增进行合并。需要依次合并长度为 1，2，4…..len的链表。

主要需要将链表分割成一个个长度为 size 的小段，并且将长度为 size 的小段进行合并。

/**
 * 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:
    // cut n个节点，然后返回剩下的链表的头节点
    ListNode* cut(ListNode* head, int n) {
        ListNode* node = head;
        while(--n && node) node = node->next;
        if(node == NULL) return NULL;
        ListNode* next = node->next;
        node->next = NULL;
        return next;
    }

    ListNode* merge(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        ListNode* dummy = new ListNode(0);
        ListNode* node = dummy;
        while(l1 && l2) {
            if(l1->val < l2-> val) {
                node->next = l1;
                l1 = l1->next;
            } else {
                node->next = l2;
                l2 = l2->next;
            }
            node = node->next;
        }
        if(l1) node->next = l1;
        else node->next = l2;
        return dummy->next;
    }
    ListNode* sortList(ListNode* head) {
        if(head == NULL || head->next == NULL) return head;
        int len = 0;
        ListNode* node = head;
        while(node) {
            len++;
            node = node->next;
        }
        ListNode* dummy = new ListNode(0);
        dummy->next = head;
        for(int sz = 1; sz < len; sz*=2) {
            ListNode* cur = dummy->next;  // 待分割链表的第一个节点  tail为已经合并好的链表的最后一个节点
            ListNode* tail = dummy;
            while(cur) {
                ListNode* left = cur;
                ListNode* right = cut(left, sz);
                cur = cut(right, sz);
                tail->next = merge(left, right);
                while(tail->next) tail = tail->next;
            }
        }

        return dummy->next;
    }
};

参考资料