時間複雜度為nlogn的演算法總結

在 o(n log n) 時間複雜度和常數級空間複雜度下，對鍊錶進行排序

示例 1:

輸入: 4->2->1->3
輸出: 1->2->3->4
示例 2:
輸入: -1->5->3->4->0
輸出: -1->0->3->4->5

通過遞迴實現鍊錶歸併排序，有以下兩個環節：

分割 cut 環節： 找到當前鍊錶中點，並從中點將鍊錶斷開（以便在下次遞迴 cut 時，鍊錶片段擁有正確邊界）；

我們使用fast,slow快慢雙指標法，奇數個節點找到中點，偶數個節點找到中心左邊的節點。

找到中點 slow 後，執行slow.next = none將鍊錶切斷。

遞迴分割時，輸入當前鍊錶左端點head和中心節點slow的下乙個節點tmp(因為鍊錶是從 slow 切斷的)。

cut 遞迴終止條件：當head.next == none時，說明只有乙個節點了，直接返回此節點

合併 merge 環節：將兩個排序鍊錶合併，轉化為乙個排序鍊錶。

雙指標法合併，建立輔助listnodeh作為頭部。

設定兩指標 left, right 分別指向兩鍊錶頭部，比較兩指標處節點值大小，由小到大加入合併鍊錶頭部，指標交替前進，直至新增完兩個鍊錶。

返回輔助listnodeh作為頭部的下個節點h.next。

時間複雜度o(l + r)，l,r分別代表兩個鍊錶長度

程式：

# definition for singly-linked list.

# class listnode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = none
class
solution
:def
sortlist
(self, head: listnode)
-> listnode:
# 直接返回
ifnot head or
not head.
next
:return head
# 找中點
low, fast = head, head.
next
while fast and fast.
next
:            low = low.
next
fast = fast.
next
.next
mid = low.
next
low.
next
=none
# 繼續遞迴拆分
left, right = self.sortlist(head)
, self.sortlist(mid)
# 兩兩合併
res = start = listnode(0)
while left and right:
if left.val < right.val:
start.
next
= left
start = start.
next
left = left.
next
else
:                start.
next
= right
right = right.
next
start = start.
next
if left:
start.
next
= left
if right:
start.
next
= right
return res.
next

data =[1

,3,2
,5,4
,6]def
merge
(left, right)
:	result =
while left and right:
if left[0]
< right[0]
:0))
else:0
))if left:
result.extend(left)
if right:
result.extend(right)
return result
defsplit
(data):if
len(data)
<2:
return data
# 使用終點分割
mid =
len(data)//2
l, r= data[
:mid]
, data[mid:
]# 使用遞迴繼續分割
left, right = split(l)
, split(r)
# 分割成最小粒度後合併
res = merge(left, right)
return res
print
(split(data)
)

分割，每次從中間分割，直到分割成只剩乙個數字時停止，這個過程可以使用遞迴實現

合併，將分割後的陣列進行合併，兩兩合併直到合併成原始陣列大小

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