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腾讯&leetcode148:排序链表 #79

Description

@sisterAn

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

附赠可测试leetcode链接:leetcode

Activity

  1. sisterAn commented on Jul 6, 2020

    @sisterAn
    OwnerAuthor

    解答:采用归并排序

    归并排序采用了分治策略,将数组分成2个较小的数组,然后每个数组再分成两个更小的数组,直至每个数组里只包含一个元素,然后将小数组不断的合并成较大的数组,直至只剩下一个数组,就是排序完成后的数组序列。

    对应于链表喃?

    4->2->1->3

    第一步:分割

    • 使用快慢指针(双指针法),获取链表的中间节点
    • 根据中间节点,分割成两个小链表
    • 递归执行上一步,直到小链表中只有一个节点

    第二步:归并(合并有序链表)

    代码实现

    let sortList = function(head) {
        return mergeSortRec(head)
    }
    
    // 归并排序
    // 若分裂后的两个链表长度不为 1,则继续分裂
    // 直到分裂后的链表长度都为 1,
    // 然后合并小链表
    let mergeSortRec = function (head) {
        if(!head || !head.next) {
            return head
        }
    
        // 获取中间节点
        let middle = middleNode(head)
        // 分裂成两个链表
        let temp = middle.next
        middle.next = null
        let left = head, right = temp
        // 继续分裂(递归分裂)
        left = mergeSortRec(left)
        right = mergeSortRec(right)
        // 合并两个有序链表
        return mergeTwoLists(left, right)
    }
    
    // 获取中间节点
    // - 如果链表长度为奇数,则返回中间节点
    // - 如果链表长度为偶数,则有两个中间节点,这里返回第一个
    let middleNode = function(head) {
        let fast = head, slow = head
        while(fast && fast.next && fast.next.next) {
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
        }
        return slow
    }
    
    // 合并两个有序链表
    let mergeTwoLists = function(l1, l2) {
        let preHead = new ListNode(-1);
        let cur = preHead;
        while(l1 && l2){
            if(l1.val < l2.val){
                cur.next = l1;
                l1 = l1.next;
            }else{
                cur.next = l2;
                l2 = l2.next;
            }
            cur = cur.next;
        }
        cur.next = l1 || l2;
        return preHead.next;
    }

    引入递归算法的复杂度分析:

    • 递归算法的时间复杂度:递归的总次数 * 每次递归的数量
    • 递归算法的空间复杂度:递归的深度 * 每次递归创建变量的个数

    复杂度分析

    • 时间复杂度:递归的总次数为 T(logn) ,每次递归的数量为 T(n) ,时间复杂度为 O(nlogn)
    • 空间复杂度:递归的深度为 T(logn) ,每次递归创建变量的个数为 T(c) (c为常数),空间复杂度为 O(logn)

    关于复杂度分析,请看这篇:前端进阶算法1:如何分析、统计算法的执行效率和资源消耗?

    优化递归

    使用迭代代替递归,优化时间复杂度:O(logn) —> O(1)

    今天太晚了,明日更新🤦‍♀️

  2. jasonting5 commented on Jul 7, 2020

    @jasonting5

    先递归后合并

    var sortList = function(head) {
        if (!head || !head.next) {
            return head
        }
        let slow = head, fast = head.next
        while (fast && fast.next) {
            slow = slow.next
            fast = fast.next
        }
        let tmp = slow.next
        slow.next = null
        let left = head
        let right = tmp
        left = sortList(left)
        right = sortList(right)
        return merge(left, right)
    };
    function merge (left,right) {
        let p1 = left, p2 = right, res = new ListNode(0), tick = res
        while (p1 && p2) {
            if (p1.val < p2.val) {
                tick.next = p1
                p1 = p1.next
            } else {
                tick.next = p2
                p2 = p2.next
            }
            tick = tick.next
        }
        tick.next = p1 ? p1 : p2
        return res.next
    }
  3. cutie6 commented on Jan 6, 2021

    @cutie6
     let preHead = new ListNode(-1);

    这里 ListNode 的类定义方便给一下嘛?

  4. Jet12138 commented on Sep 11, 2022

    @Jet12138
     let preHead = new ListNode(-1);

    这里 ListNode 的类定义方便给一下嘛?

    /**

    • Definition for singly-linked list.
    • function ListNode(val, next) {
    • this.val = (val===undefined ? 0 : val)
      
    • this.next = (next===undefined ? null : next)
      
    • }
      */

    leetcode题目作答那里有。 以后碰到leetcode的链表题目,ListNode的结构都是这个构造函数,它主要用实例化链表节点对象。

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