[LeetCode] 148. Sort List 链表排序
Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity.
Example 1:
Input: 4->2->1->3
Output: 1->2->3->4
Example 2:
Input: -1->5->3->4->0
Output: -1->0->3->4->5
常见排序方法有很多,插入排序,选择排序,堆排序,快速排序,冒泡排序,归并排序,桶排序等等。。它们的时间复杂度不尽相同,而这里题目限定了时间必须为O(nlgn),符合要求只有快速排序,归并排序,堆排序,而根据单链表的特点,最适于用归并排序。为啥呢?这是由于链表自身的特点决定的,由于不能通过坐标来直接访问元素,所以快排什么的可能不太容易实现(但是被评论区的大神们打脸,还是可以实现的),堆排序的话,如果让新建结点的话,还是可以考虑的,若只能交换结点,最好还是不要用。而归并排序(又称混合排序)因其可以利用递归来交换数字,天然适合链表这种结构。归并排序的核心是一个 merge() 函数,其主要是合并两个有序链表,这个在 LeetCode 中也有单独的题目 Merge Two Sorted Lists。由于两个链表是要有序的才能比较容易 merge,那么对于一个无序的链表,如何才能拆分成有序的两个链表呢?我们从简单来想,什么时候两个链表一定都是有序的?就是当两个链表各只有一个结点的时候,一定是有序的。而归并排序的核心其实是分治法 Divide and Conquer,就是将链表从中间断开,分成两部分,左右两边再分别调用排序的递归函数 sortList(),得到各自有序的链表后,再进行 merge(),这样整体就是有序的了。因为子链表的递归函数中还是会再次拆成两半,当拆到链表只有一个结点时,无法继续拆分了,而这正好满足了前面所说的“一个结点的时候一定是有序的”,这样就可以进行 merge 了。然后再回溯回去,每次得到的都是有序的链表,然后进行 merge,直到还原整个长度。这里将链表从中间断开的方法,采用的就是快慢指针,大家可能对快慢指针找链表中的环比较熟悉,其实找链表中的中点同样好使,因为快指针每次走两步,慢指针每次走一步,当快指针到达链表末尾时,慢指针正好走到中间位置,参见代码如下:
C++ 解法一:
class Solution {
public:
ListNode* sortList(ListNode* head) {
if (!head || !head->next) return head;
ListNode *slow = head, *fast = head, *pre = head;
while (fast && fast->next) {
pre = slow;
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
}
pre->next = NULL;
return merge(sortList(head), sortList(slow));
}
ListNode* merge(ListNode* l1, ListNode* l2) {
ListNode *dummy = new ListNode(-);
ListNode *cur = dummy;
while (l1 && l2) {
if (l1->val < l2->val) {
cur->next = l1;
l1 = l1->next;
} else {
cur->next = l2;
l2 = l2->next;
}
cur = cur->next;
}
if (l1) cur->next = l1;
if (l2) cur->next = l2;
return dummy->next;
}
};
Java 解法一:
public class Solution {
public ListNode sortList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) return head;
ListNode slow = head, fast = head, pre = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
pre = slow;
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
pre.next = null;
return merge(sortList(head), sortList(slow));
}
public ListNode merge(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode dummy = new ListNode(-);
ListNode cur = dummy;
while (l1 != null && l2 != null) {
if (l1.val < l2.val) {
cur.next = l1;
l1 = l1.next;
} else {
cur.next = l2;
l2 = l2.next;
}
cur = cur.next;
}
if (l1 != null) cur.next = l1;
if (l2 != null) cur.next = l2;
return dummy.next;
}
}
下面这种方法也是归并排序,而且在merge函数中也使用了递归,这样使代码更加简洁啦~
C++ 解法二:
class Solution {
public:
ListNode* sortList(ListNode* head) {
if (!head || !head->next) return head;
ListNode *slow = head, *fast = head, *pre = head;
while (fast && fast->next) {
pre = slow;
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
}
pre->next = NULL;
return merge(sortList(head), sortList(slow));
}
ListNode* merge(ListNode* l1, ListNode* l2) {
if (!l1) return l2;
if (!l2) return l1;
if (l1->val < l2->val) {
l1->next = merge(l1->next, l2);
return l1;
} else {
l2->next = merge(l1, l2->next);
return l2;
}
}
};
Java 解法二:
public class Solution {
public ListNode sortList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) return head;
ListNode slow = head, fast = head, pre = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
pre = slow;
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
pre.next = null;
return merge(sortList(head), sortList(slow));
}
public ListNode merge(ListNode l1, ListNode l2) {
if (l1 == null) return l2;
if (l2 == null) return l1;
if (l1.val < l2.val) {
l1.next = merge(l1.next, l2);
return l1;
} else {
l2.next = merge(l1, l2.next);
return l2;
}
}
}
Github 同步地址:
https://github.com/grandyang/leetcode/issues/148
类似题目:
参考资料:
https://leetcode.com/problems/sort-list/description/
https://leetcode.com/problems/sort-list/discuss/46857/clean-and-short-merge-sort-solution-in-c
LeetCode All in One 题目讲解汇总(持续更新中...)
[LeetCode] 148. Sort List 链表排序的更多相关文章
- LeetCode 148 Sort List 链表上的归并排序和快速排序
Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity. 单链表排序----快排 & 归并排序 (1)归并排 ...
- [LeetCode]148. Sort List链表归并排序
要求时间复杂度O(nlogn),空间复杂度O(1),采用归并排序 传统的归并排序空间复杂度是O(n),原因是要用一个数组表示合并后的数组,但是这里用链表表示有序链表合并后的链表,由于链表空间复杂度是O ...
- C#版 - LeetCode 148. Sort List 解题报告(归并排序小结)
leetcode 148. Sort List 提交网址: https://leetcode.com/problems/sort-list/ Total Accepted: 68702 Total ...
- [LeetCode] Sort List 链表排序
Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity. 常见排序方法有很多,插入排序,选择排序,堆排序,快速排序, ...
- LeetCode Sort List 链表排序(规定 O(nlogn) )
Status: AcceptedRuntime: 66 ms 题意:根据给出的单链表,用O(nlogn)的时间复杂度来排序.由时间复杂度想到快排.归并这两种排序.本次用的是归并排序.递归将链表的规模不 ...
- [LeetCode]147. Insertion Sort List链表排序
插入排序的基本思想 把排好的放在一个新的变量中,每次拿出新的,排进去 这个新的变量要有超前节点,因为第一个节点可能会有变动 public ListNode insertionSortList(List ...
- [LeetCode] Wiggle Sort II 摆动排序
Given an unsorted array nums, reorder it such that nums[0] < nums[1] > nums[2] < nums[3]... ...
- [LeetCode] Insertion Sort List 链表插入排序
Sort a linked list using insertion sort. 链表的插入排序实现原理很简单,就是一个元素一个元素的从原链表中取出来,然后按顺序插入到新链表中,时间复杂度为O(n2) ...
- [LeetCode] 148. Sort List 解题思路
Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity. 问题:对一个单列表排序,要求时间复杂度为 O(n*logn ...
随机推荐
- torch_13_自定义数据集实战
1.将图片的路径和标签写入csv文件并实现读取 # 创建一个文件,包含image,存放方式:label pokemeon\\mew\\0001.jpg,0 def load_csv(self,file ...
- mysql派生查询必须有别名问题记录
最近在做mysql sql兼容,原来是oracle的sql都要保证在mysql数据库运行 业务场景:原来是一个带有子查询的sql,在oracle是可以正常运行的,迁到mysql就发现报错了,报错信息如 ...
- python threading ThreadPoolExecutor源码解析
future: 未来对象,或task的返回容器 1. 当submit后: def submit(self, fn, *args, **kwargs): with self._shutdown_lock ...
- python threading Semaphore
#Semaphore 是用于控制进入数量的锁,控制同时进行的线程,内部是基于Condition来进行实现的 #文件, 读.写, 写一般只是用于一个线程写,读可以允许有多个 #做爬虫 import th ...
- 【MySQL】MMM和MHA高可用架构
用途 对MySQL主从复制集群的Master的健康监控. 当Master宕机后把写VIP迁移到新Master. 重新配置集群中的其他Slave从新Master同步 MMM架构 主服务器发生故障时, 1 ...
- Ubuntu Err:1 http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu bionic InRelease Could not resolve 'us.archive.ubuntu.com' 错误
Ubuntu 更新 apt-get update 的时候 出现 Err: http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu bionic InRelease Could not ...
- checked,unchecked
static void Main(string[] args) { byte b1 = 100; byte b2 = 250; //Checked try { byte sum = checked ( ...
- NumPy 文件数据读写
写数据 NumPy 数组可以使用 np.save 方法保存到本地磁盘中,默认扩展名是 .npy,并且是未压缩的二进制格式. import numpy as np a = np.array([[0, 1 ...
- 死磕Synchronized底层实现,面试你还怕什么?
关于synchronized的底层实现,网上有很多文章了.但是很多文章要么作者根本没看代码,仅仅是根据网上其他文章总结.照搬而成,难免有些错误:要么很多点都是一笔带过,对于为什么这样实现没有一个说法, ...
- Java自学-集合框架 Collection
Java集合框架 Collection Collection是一个接口 步骤 1 : Collection Collection是 Set List Queue和 Deque的接口 Queue: 先进 ...