单链表排序java_快速排序链表

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难易程度：★★

重要性：★★★

     链表的排序相对数组的排序更为复杂些，也是考察求职者是否真正理解了排序算法（而不是“死记硬背”）

1. 链表的插入排序

   public  class LinkedInsertSort {
       static class ListNode {
           int val;
           ListNode next;
           ListNode(int x) {
               val = x;
               next = null;
           }
       }
   
       public static ListNode insertionSortList(ListNode head) {
           if(head==null||head.next==null)    return head;
   
           ListNode pre = head;//pre指向已经有序的节点
           ListNode cur = head.next;//cur指向待排序的节点
   
           ListNode aux = new ListNode(-1);//辅助节点
           aux.next = head;
   
           while(cur!=null){
               if(cur.val<pre.val){
                 //先把cur节点从当前链表中删除，然后再把cur节点插入到合适位置
                   pre.next = cur.next;
   
                   //从前往后找到l2.val>cur.val,然后把cur节点插入到l1和l2之间
                   ListNode l1 = aux;
                   ListNode l2 = aux.next;
                   while(cur.val>l2.val){
                       l1 = l2;
                       l2 = l2.next;
                   }
                   //把cur节点插入到l1和l2之间
                   l1.next = cur;
                   cur.next = l2;//插入合适位置
   
                   cur = pre.next;//指向下一个待处理节点
   
               }else{
                   pre = cur;
                   cur = cur.next;
               }
           }
           return aux.next;
       }
   }

2. 链表的快速排序

   public static ListNode quickSort(ListNode begin, ListNode end) {
           //判断为空，判断是不是只有一个节点
           if (begin == null || end == null || begin == end)
               return begin;
           //从第一个节点和第一个节点的后面一个几点
           //begin指向的是当前遍历到的最后一个<= nMidValue的节点
           ListNode first = begin;
           ListNode second = begin.next;
   
           int nMidValue = begin.val;
           //结束条件，second到最后了
           while (second != end.next && second != null) {//结束条件
             //一直往后寻找<=nMidValue的节点，然后与fir的后继节点交换
               if (second.val < nMidValue) {
                   first = first.next;
                   //判断一下，避免后面的数比第一个数小，不用换的局面
                   if (first != second) {
                       int temp = first.val;
                       first.val = second.val;
                       second.val = temp;
                   }
               }
               second = second.next;
           }
           //判断，有些情况是不用换的，提升性能
           if (begin != first) {
               int temp = begin.val;
               begin.val = first.val;
               first.val = temp;
           }
           //前部分递归
           quickSort(begin, first);
           //后部分递归
           quickSort(first.next, end);
           return begin;
       }

    

3. 链表的归并排序

   public ListNode mergeSort(ListNode head){
           if(head==null || head.next==null)    return head;
   
           ListNode mid = getMid(head);//获取链表中间节点
   
           //把链表从之间拆分为两个链表：head和second两个子链表
           ListNode second = mid.next;
           mid.next = null;
   
           //对两个子链表排序
           ListNode left = mergeSort(head);
           ListNode right = mergeSort(second);
   
           return merge(right,left);      
       }
   
       //两个有序链表的归并
       private ListNode merge(ListNode l1,ListNode l2){
         //辅助节点，排好序的节点将会链接到dummy后面
           ListNode dummy = new ListNode(0);
   
           ListNode tail = dummy;//tail指向最后一个排好序的节点
           while(l1!=null&&l2!=null){
               if(l1.val<=l2.val){
                   tail.next = l1;
                   l1 = l1.next;
               }else{
                   tail.next = l2;
                   l2 = l2.next;
               }
               tail = tail.next; //移动tail指针        
           }
   
           if(l1!=null)
               tail.next = l1;
           else
               tail.next = l2;
   
           return dummy.next;
   
       }
   
       //返回链表之间节点
       private ListNode getMid(ListNode head){
           if(head==null ||head.next==null)    return head;
   
           ListNode slow = head;
           ListNode faster = head.next;
           while(faster!=null&&faster.next!=null){
               slow = slow.next;
               faster = faster.next.next;
           }
           return slow;
       }

    

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