题目:
给你链表的头结点 head ,请将其按 升序 排列并返回 排序后的链表 。
示例 1:
输入:head = [4,2,1,3]
输出:[1,2,3,4]
示例 2:
输入:head = [-1,5,3,4,0]
输出:[-1,0,3,4,5]
示例 3:
输入:head = []
输出:[]
提示:
链表中节点的数目在范围 [0, 5 * 104] 内
-10的5次方 <= Node.val <= 10的5次方
进阶:你可以在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下,对链表进行排序吗?
解题思路:使用归并排序的思想,先找到链表的中点,然后递归地对两个子链表进行排序,合并两个有序链表的操作可以在常数级空间内完成,最终得到的就是排序后的链表。
class Solution {
public ListNode sortList(ListNode head) {
// 如果链表为空或者只有一个节点,则无需排序,直接返回
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
// 使用快慢指针找到链表的中点
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
ListNode prev = null;
while (fast != null && fast.next != null) {
prev = slow;
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
// 断开链表,分成两部分
prev.next = null;
// 递归地对两个子链表进行排序
ListNode left = sortList(head);
ListNode right = sortList(slow);
// 合并两个有序链表
return merge(left, right);
}
// 合并两个有序链表
private ListNode merge(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode dummy = new ListNode(-1);
ListNode current = dummy;
while (l1 != null && l2 != null) {
if (l1.val < l2.val) {
current.next = l1;
l1 = l1.next;
} else {
current.next = l2;
l2 = l2.next;
}
current = current.next;
}
// 将剩余的节点连接到合并后的链表末尾
if (l1 != null) {
current.next = l1;
} else {
current.next = l2;
}
return dummy.next;
}
}