[leetcode]Python实现-148.排序链表

148.排序链表

描述

在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序。

示例

输入: 4->2->1->3
输出: 1->2->3->4

输入: -1->5->3->4->0
输出: -1->0->3->4->5

思路:
这就需要分析一下各个排序算法的复杂度了。时间复杂度在O(nlogN)的排序算法是快速排序，堆排序，归并排序。但是快排的最坏时间复杂度是O(n^2),平均时间复杂度为O(nlogn)，所以不考虑快速排序。而堆排序太繁琐了。。。。。emmm。。。生硬地排除了。对于数组来说占用的空间复杂度为O(1),O(n),O(n)。但是对于链表来说使用归并排序占用空间为O(1).

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def sortList(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        if head is None or head.next is None:
            return head
        mid = self.get_mid(head)
        l = head
        r = mid.next
        mid.next = None
        return self.merge(self.sortList(l), self.sortList(r))

    def merge(self, p, q):
            tmp = ListNode(0)
            h = tmp
            while p and q:
                if p.val < q.val:
                    h.next = p
                    p = p.next
                else:
                    h.next = q
                    q = q.next
                h = h.next
            if p:
                h.next = p
            if q:
                h.next = q
            return tmp.next

    def get_mid(self, node):
        if node is None:
            return node
        fast = slow = node
        while fast.next and fast.next.next:
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
        return slow

这题前前后后拖了两周了吧，因为各种乱七八糟的事。这一题反复看了好多版本的代码，难点在与链表的操作，比如使用快慢指针找到链表中点，需要对中点前一个链表进行割断处理。合并两个有序链表，引入一个新的变量来存储合并结果。
分解子问题，解决子问题，合并问题的解。