排序链表

题目描述：

给你链表的头结点 head ，请将其按 升序 排列并返回 排序后的链表 。

要求：你可以在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度

示例：

输入：head = [4,2,1,3] 输出：[1,2,3,4] 示例 2：

输入：head = [-1,5,3,4,0] 输出：[-1,0,3,4,5] 示例 3：

输入：head = [] 输出：[]

思路：

这道题可以使用递归解法。「切割链表」和「排序合并」

代码：

//go
func sortList(head *ListNode) *ListNode {
    // 1、递归结束条件
    if head == nil || head.Next == nil {
        return head
    }

    // 2、找到链表中间节点并断开链表 & 递归下探
    midNode := middleNode(head)
    rightHead := midNode.Next
    midNode.Next = nil

    left := sortList(head)
    right := sortList(rightHead)

    // 3、合并有序链表
    return mergeList(left, right)

}

// 找到链表中间节点（876. 链表的中间结点）
func middleNode(head *ListNode) *ListNode {
    if head == nil || head.Next == nil {
        return head
    }

    slow, fast := head, head.Next.Next
    for fast != nil && fast.Next != nil {
        slow = slow.Next
        fast = fast.Next.Next
    }
    return slow
}

// 合并两个有序链表（21. 合并两个有序链表）
func mergeList(l1, l2 *ListNode) *ListNode {
    // 预处理
    if l1 == nil {
        return l2
    }
    if l2 == nil {
        return l1
    }

    // 虚拟头结点
    dummyHead := &ListNode{}
    cur := dummyHead
    for l1 != nil && l2 != nil {
        if l1.Val < l2.Val {
            cur.Next = l1
            cur = cur.Next
            l1 = l1.Next
        }else {
            cur.Next = l2
            cur = cur.Next
            l2 = l2.Next
        }
    }
    // 任一为空，直接连接另一条链表
    if l1 == nil {
        cur.Next = l2
    }
    if l2 == nil {
        cur.Next = l1
    }
    return dummyHead.Next
}

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