【leetcode】148. 排序链表(Java)

题目链接: 148. 排序链表.

递归方法归并排序，要求时间复杂度为O(nlogn)则想到二分法，继而想到归并排序。归并排序分为两个步骤，切分和归并。

1、切分

• 切分要找到中点，所以我们可以使用快慢指针找到链表的中点，断开链表。
• 递归切分前面的链表和后面的链表
• 递归终止条件，当然是不需要切分时终止，即head == null 或者 head.next == null

2、归并

• 双指针合并两个链表。

详见代码注释

class Solution {
    public ListNode sortList(ListNode head) {
    	//终止条件，没有节点或者一个节点就不需要排序了
        if (head == null || head.next == null) return head;
        //快慢指针找到链表中点
        ListNode fast = head, slow = head;
        while (fast.next != null && fast.next.next != null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        //从中间断开
        ListNode rHead = slow.next;
        slow.next = null;
        //递归处理前后两个链表
        ListNode left = sortList(head);
        ListNode right = sortList(rHead);
        //连个链表处理完，进行合并
        return merge(left, right);
    }

    public ListNode merge(ListNode left, ListNode right){
        if (left == null) return right;
        if (right == null) return left;
        //res为哑节点，方便处理链表。 resTail为res的尾指针，用来插入节点
        ListNode res = new ListNode(), resTail = res;
        //left和right哪个小就接入res
        while (left != null && right != null){
            if (left.val < right.val){
                resTail.next = left;
                left = left.next;
            }else{
                resTail.next = right;
                right = right.next;
            }
            resTail = resTail.next;
        }
        //最后如果两个链表还有剩余
        if (left != null) resTail.next = left;
        if (right != null) resTail.next = right;
        //返回结果
        return res.next;
    }
}