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Java 利用遞迴實現連結串列的歸併排序

Java 利用遞迴實現連結串列的歸併排序

利用歸併排序,我們可以將時間複雜度降至O(nlogn),並且我們是對連結串列進行排序,可以通過修改引用來更改節點順序,無需像陣列一樣開闢而外的空間。

利用遞迴實現連結串列的歸併排序有兩個環節:

分割cut環節:

我們可以利用fast,slow快慢雙指標實現連結串列的分割,fast一次移動兩位,slow一次移動一位,當fast移動到末尾時,slow移動到中間位置。

利用變數為tmp = slow.next記錄後連結串列的頭節點,並將slow.next = null將前後連結串列斷開。

ListNode sortList(ListNode head) {
 if (head == null || head.next == null)
  return head;
 
 ListNode fast = head.next,slow = head;
 while (fast != null && fast.next != null) {
  fast = fast.next.next; // 一次移動兩位
  slow = slow.next; // 一次移動一位
 }
 
 ListNode tmp = slow.next; // 記錄後連結串列的頭節點
 slow.next = null; // 將前後連結串列斷開
 //...
}

cut遞迴的終止條件 base case 為當head.next == null,即連結串列只有一個節點。

歸併merge環節:

使用輔助指標,將前後連結串列後合併為一個有序連結串列

Java 利用遞迴實現連結串列的歸併排序

ListNode sortList(ListNode head) {
 //...
 // left 為前連結串列的頭節點, right 為後連結串列的頭節點, h 為輔助節點
 while (left != null && right != null) {
  if (left.val < right.val) { 
   h.next = left;
   left = left.next;
  } else {
   h.next = right;
   right = right.next;
  }
  h = h.next;
 }
 h.next = left != null ? left : right;
 //...
}

明白上面的兩個環節後,就能輕鬆明白我們完整的演算法了。

ListNode sortList(ListNode head) {
    if (head == null || head.next ==null)
      return head;
    // cut過程
    ListNode fast = head.next,slow = head;
    while (fast != null && fast.next != null) {
      fast = fast.next.next;
      slow = slow.next;
    }
    ListNode tmp = slow.next;
    slow.next = null;
	// merage過程
    ListNode left = sortList(head);
    ListNode right = sortList(tmp);
    ListNode h = new ListNode(0);
    ListNode res = h;
    while (left != null && right != null) {
      if (left.val < right.val) {
        h.next = left;
        left = left.next;
      } else {
        h.next = right;
        right = right.next;
      }
      h = h.next;
    }
    h.next = left != null ? left : right;

    return res.next;
  }

以上就是Java 利用遞迴實現連結串列的歸併排序的詳細內容,更多關於Java 連結串列排序的資料請關注我們其它相關文章!