算法题——单链表的归并排序
题目：单链表的归并排序，返回排序后的链表。传统的归并都是数组，可以随机访问元素，链表则需要顺序遍历找中间结点。
思路：
设置两个指针，一个步长为1， 一个步长为2，当快指针到达尾结点时，慢指针指向中间结点，时间复杂度为O(N)；
平分为左链表L1和右链表L2，递归分裂，直到链表为空或者只有一个结点；
将链表L2的每个结点插入到链表L1中，时间复杂度为O(m+n)，m、n分别为两条链表的长度。
画出递归树，可知总的时间复杂度为O(N * lgN)。
代码：
合并两个有序的链表：
1 struct ListNode
2 {
3 int value;
4 ListNode *next;
5 ListNode(int v): value(v), next(NULL)
6 {
7 }
8 };
9
10 ListNode *mergeSortedList(ListNode *L1, ListNode *L2)
11 {
12 ListNode dummy(-1), *p1 = &dummy, *p2 = L2; //L1的辅助头结点dummy，因为可能在头部插入
13 dummy.next = L1;
14 while(p1->next != NULL && p2 != NULL) //停止条件，也包括了判断两个链表是否为空
15 {
16 if(p1->next->value >= p2->value)
17 {
18 L2 = p2->next;
19 p2->next = p1->next;
20 p1->next = p2;
21 p1 = p2;
22 p2 = L2;
23 }
24 else
25 {
26 p1 = p1->next;
27 }
28 }
29 if(p1->next == NULL) //L2可能还有未处理的结点，直接加在L1尾部即可
30 {
31 p1->next = p2;
32 }
33
34 return dummy.next;
35 }
单链表的归并排序：
1 ListNode *listMergeSort(ListNode *head)
2 {
3 if(head == NULL || head->next == NULL) //链表为空，或者只有一个结点，直接返回
4 return head;
5
6 ListNode *slow = head, *fast = head;
7 while(fast->next != NULL && fast->next->next != NULL)
8 {
9 fast = fast->next->next;
10 slow = slow->next;
11 }
12
13 ListNode *leftHead = head, *rightHead = slow->next;
14 slow->next = NULL; //需要把左半链表的尾结点的next赋空值，所以用一个变量来记录右半链表的头
15
16 leftHead = listMergeSort(leftHead);
17 rightHead = listMergeSort(rightHead);
18
19 return mergeSortedList(leftHead, rightHead);
20 }
