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本題知識點： 排序 連結串列 leetcode
演算法知識視訊講解
題目描述

Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity.

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
 

public class Solution {
    //參考：借鑑牛客網討論區題解https://www.nowcoder.com/questionTerminal/d75c232a0405427098a8d1627930bea6
    //思路：歸併排序！找到中點的方法，使用快慢指標，快指標速度是慢指標速度的2倍，快指標走到連結串列尾部的
    //     時候，慢指標就是連結串列的中點。
    public ListNode sortList(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null){
            return
 
 head;
        }
        //快慢指標一起走，快指標走完連結串列之時，就是慢指標走到中點之時
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head.next;
        while(fast != null && fast.next != null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        ListNode right = sortList(slow.next);
 

        slow.next = null;//慢指標，即中點之後的排好序，中點變成中點之前序列的終點
        ListNode left = sortList(head);
        return merge(left, right);
    }
    private ListNode merge(ListNode left, ListNode right){
        ListNode head = new ListNode(0);
        ListNode p = head;
        while(left != null && right != null){
            if(left.val < right.val){
                p.next = left;
                left = left.next;
            }else{
                p.next = right;
                right = right.next;
            }
            p = p.next;
        }
        /*
        while(left != null){
            p.next = left;
            left = left.next;
            p = p.next;
        }
        while(right != null){
            p.next = right;
            right = right.next;
            p = p.next;
        }*/
        //由於連結串列是通過引用連結在一起的，上面在普通數組裡寫歸併排序用的while可以直接簡化如下：
        if(left != null){
            p.next = left;//如果left後還有節點，當然已經在left後鏈起來了，無須用while繼續往後走一遍
        }
        if(right != null){
            p.next = right;
        }
        return head.next;
    }
}