#include <iostream>
using namespace std;
/**
* 对链表进行原地排序
* 回忆数组归并最重要的就是:找到数组中点,以及归并两个有序数组。
* 类似地这里有两个关键点:
* (1)找到链表的中间节点,用一快一慢两个指针往前走;
* (2)归并两个已经排好序的链表,指向归并结果的指针总是变化的,所以需要返回一个指向归并好的链表的头指针;
* (3)最后注意,将链表划分成两截的时候,还应该让前半部分的最后一个节点指向空(截断),这样递归各自部分就不需要还去
* 指明到哪个节点结束了。
*/
typedef struct node{
int value;
struct node *next;
}NODE;
void printList(NODE *head);
NODE *merge(NODE *a, NODE *b);
void splitList(NODE *head, NODE **list1, NODE **list2);
void mergeSort(NODE **headRef);
/**
* 算法主体:找到中间节点,截断,各自递归,再将两部分归并,同时记录归并后的头指针
*/
void mergeSort(NODE **headRef){
NODE *head = *headRef;
NODE *a,*b;
//当只剩下一个节点或者没有节点的时候不需要继续归并
if(head == NULL || head->next == NULL) return;
//将链表等长截断为两个
splitList(head, &a, &b);
//递归
mergeSort(&a);
mergeSort(&b);
//归并
*headRef = merge(a, b);
}
/**
* 找到当前链表head的中间节点,并将链表截断
* 前半部分通过list1返回,后半部分通过list2返回
*/
void splitList(NODE *head, NODE **list1, NODE **list2){
NODE *p,*q;
p = head;
q = head->next;
//没有或者只有一个节点
if(head == NULL || head->next == NULL){
*list1 = head;
*list2 = NULL;
}else{
//一快一慢直到快指针走完链表
while(q != NULL){
q = q->next;
if(q != NULL){
p = p->next;
q = q->next;
}
}
//返回两半各自头指针
*list1 = head;
*list2 = p->next;
//截断
p->next = NULL;
}
}
/**
* 归并两个有序链表,采用递归方式解决(很明显有子问题)
*/
NODE *merge(NODE *a, NODE *b){
NODE *head;
if(a == NULL && b == NULL) return NULL;
if(a == NULL) return b;
if(b == NULL) return a;
if(a->value < b->value){
head = a;
head->next = merge(a->next, b); //递归
}
else{
head = b;
head->next = merge(a, b->next); //递归
}
return head;
}
int main(){
int a[] = {3,5,1,1,6,12,2,7,9,10,14,12,12,3,9};
NODE *head,*p;
//创建链表头
p = (NODE *)malloc(sizeof(NODE));
p->value = a[0];
p->next = NULL;
head = p;
//构建链表
for(int i=1;i<15;i++){
p = (NODE *)malloc(sizeof(NODE));
p->value = a[i];
p->next = head->next;
head->next = p;
}
//开始归并排序
p = head;
while(p->next != NULL) p = p->next;
mergeSort(&head);
//打印结果
p = head;
while(p->next != NULL){
cout<<p->value<<",";
p = p->next;
}
cout<<endl;
return 0;
}
/**
* 打印链表
*/
void printList(NODE *head){
NODE *p = head;
if(head == NULL) return;
while(p->next != NULL){
cout<<p->value<<",";
p = p->next;
}
cout<<endl;
}
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