LeetCode 148 排序链表

题目：

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 1:

输入: 4->2->1->3
输出: 1->2->3->4

示例 2:

输入: -1->5->3->4->0
输出: -1->0->3->4->5

解题思路：

可达到O(nlogn)的排序我们知道有三种，堆排、快排、二路归并。  这里由于是链表，堆排和归并都不太容易操作。所以这里我们用二路归并算法。

二路归并有递归的和非递归的，这里单链表，用非递归较为简单。因为递归要比较两个区间的大小，这里需要用到双指针。

代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* sortList(ListNode* head) {
        if(head == NULL)
            return NULL;
        ListNode *p = head;
        int len = 0;
        while(p) {
            len++;
            p = p->next;
        }

        ListNode *temp = new ListNode(0);
        temp->next = head;

        int interval;
        for(interval = 1; interval <= len; interval *= 2) { //从下往上归并
            
            ListNode *pre = temp;
            ListNode *first = temp->next;
            ListNode *second = temp->next;

            while(first && second) {
                int i = 0;
                while(i < interval && second) {
                    second = second->next;
                    i++;
                }
                int fvisit = 0;
                int svisit = 0;
                while(fvisit < interval && svisit < interval && first && second) {
                    if(first->val < second->val) { //前指针较小，则把前指针装入放在前头
                        pre->next = first;
                        pre = first;
                        first = first->next;
                        fvisit++;
                    }
                    else {
                        pre->next = second;
                        pre = second;
                        second = second->next;
                        svisit++;
                    }
                }
                while(fvisit < interval && first) {//剩下的较大的就依次接上就好
                    pre->next = first;
                    pre = first;
                    first = first->next;
                    fvisit++;
                }
                while(svisit < interval && second) {
                    pre->next = second;
                    pre = second;
                    second = second->next;
                    svisit++;
                }
                pre->next = second; //往后继续直到第一次排序结束
                first = second;
            }
        }
        ListNode *ans = temp->next;
        delete temp;
        return ans;
    }
};