【leetcode】148:排序链表

题目如下：

 

 本体可以直接使用简介形解法：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def sortList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        #主要是要看怎么在常数级的时间复杂度下实现，只能用一个变量，太奇怪了
        #可以使用归并排序
        ls=[]
        while head:
            ls.append(head.val)
            head=head.next
        
        ls=sorted(ls)

        node=ListNode(0)
        cur=node
        for i in ls:
            node.next=ListNode(i)
            node=node.next
        return cur.next

方法二：

使用归并排序，时间复杂度在O(nlogn)内：

也就是自顶向下归并排序
对链表自顶向下归并排序的过程如下。

找到链表的中点，以中点为分界，将链表拆分成两个子链表。寻找链表的中点可以使用快慢指针的做法，快指针每次移动 22 步，慢指针每次移动 11 步，当快指针到达链表末尾时，慢指针指向的链表节点即为链表的中点。

对两个子链表分别排序。

将两个排序后的子链表合并，得到完整的排序后的链表。可以使用「21. 合并两个有序链表」的做法，将两个有序的子链表进行合并。

上述过程可以通过递归实现。递归的终止条件是链表的节点个数小于或等于 11，即当链表为空或者链表只包含 11 个节点时，不需要对链表进行拆分和排序。

 

class Solution:
    def sortList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        def sortFunc(head: ListNode, tail: ListNode) -> ListNode:
            if not head:
                return head
            if head.next == tail:
                head.next = None
                return head
            slow = fast = head
            while fast != tail:
                slow = slow.next
                fast = fast.next
                if fast != tail:
                    fast = fast.next
            mid = slow
            return merge(sortFunc(head, mid), sortFunc(mid, tail))
            
        def merge(head1: ListNode, head2: ListNode) -> ListNode:
            dummyHead = ListNode(0)
            temp, temp1, temp2 = dummyHead, head1, head2
            while temp1 and temp2:
                if temp1.val <= temp2.val:
                    temp.next = temp1
                    temp1 = temp1.next
                else:
                    temp.next = temp2