🚩 题目链接
⛲ 题目描述
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
-105 <= Node.val <= 105
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？
🌟 求解思路&实现代码&运行结果
⚡ 链表 + 归并排序
🥦 求解思路
- 如果题目没有对于时间复杂度和空间复杂度的限制，那么我们可以先额外开辟一个数组先来记录链表的数值，然后排序后，再次重新建立链表。
- 但是，如果按照该题目的限制要求，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，我们就只能通过归并排序来求解了。
- 首先，通过快慢指针，先分别以每个链表的中点位置进行划分，然后再对划分后的链表进行有序合并。得到最终的有序链表。
- 有了基本的思路，接下来我们就来通过代码来实现一下。
🥦 实现代码
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode() {}
* ListNode(int val) { this.val = val; }
* ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode sortList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null)
return head;
ListNode left = head, mid = head.next, right = head.next.next;
while (right != null && right.next != null) {
left = left.next;
mid = mid.next;
right = right.next.next;
}
// 断连
left.next = null;
return merge(sortList(head), sortList(mid));
}
public ListNode merge(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
// 一个已经为空了，直接返回另一个
if (pHead1 == null)
return pHead2;
if (pHead2 == null)
return pHead1;
// 加一个表头
ListNode head = new ListNode(0);
ListNode cur = head;
// 两个链表都要不为空
while (pHead1 != null && pHead2 != null) {
// 取较小值的结点
if (pHead1.val <= pHead2.val) {
cur.next = pHead1;
// 只移动取值的指针
pHead1 = pHead1.next;
} else {
cur.next = pHead2;
// 只移动取值的指针
pHead2 = pHead2.next;
}
// 指针后移
cur = cur.next;
}
// 哪个链表还有剩，直接连在后面
if (pHead1 != null)
cur.next = pHead1;
else
cur.next = pHead2;
// 返回值去掉表头
return head.next;
}
}