问题表述

问题分析

题目本身比较好理解，这里给出两种解法。链表得题目关键是要注意节点之间得指向，另外注意各个节点，例如虚拟头节点，当前节点，上一个节点，下一个节点等等，链表在内存分布是散开的，由指针联系着节点。

1. 忽略所有的指针，存储所有的节点，然后对所有的节点按照节点值排序，这里就需要自己去定义节点排序的函数了，然后重新连接已经排序的节点就好了，这种方式感觉比较简单。这里其实我有一个疑问，如果用这种方法，那原本连接节点的指针会自动释放占用的内存资源吗？
2. 归并排序的思路：先找到链表的中间节点，这里找中间节点要考虑奇偶，有两种方式；然后根据中间节点开始分链表，直到分到只有一个元素为止，这一个就是已经排好序的了；然后开始合并。递归进行分治的时候注意终止条件，另外，合并的时候链表最后是只要有任何一个节点还剩余，直接连接剩余的头节点就行了，而数组是需要while循环一个个将元素放入辅助数组。

先说下自定义排序问题

sort函数

#include<algorithm>
sort(fisrt,last,cmp)//fisrt,last都是下标

注意compare函数写在类外或者定义为静态函数
std::sort要求函数对象，或是静态/全局函数指针，非静态成员函数指针不能直接传递给std::sort。

static bool cmp(const T&a,const T&b){//T是模板
	return a<b
}

如果是想升序，那么就定义当a<b的时候返回true；
如果是想降序，那么就定义当a>b的时候返回true；

找链表中间节点的问题

如果链表是奇数没啥问题，肯定中间节点就一个，如果链表节点是偶数个，那是去中间的第一个还是第二个节点，有两种写法。
如果取得是中间的第一个节点：
建议做题的时候先打草稿，理清楚思路，然后开始做题。

ListNode*mid(ListNode*node){
	ListNode*fast=node->next;//这里node不能为空
	ListNode*slow=node;
	while(fast&&fast->next){
		fast=fast->next->next;
		slow=slow->next;
	}
	return slow;
}

如果获取得是第二个中间节点

ListNode*mid(ListNode*node){
	ListNode*fast=node;
	ListNode*slow=node;
	while(fast&&fast->next){
		fast=fast->next->next;
		slow=slow->next;
	}
	return slow;
}

代码表述

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    static bool cmp(ListNode*x,ListNode*y){
        return x->val<y->val;//自定义排序方法
    }
    ListNode* sortList(ListNode* head) {
        if(head==nullptr)return head;
        ListNode*dummy=new ListNode(-1);
        dummy->next=head;
        //将链表放在数组中，一个位置就是一个集合，装下对应类型的数据
        //排序数组思路比较简单
        vector<ListNode*>ans;
        while(dummy->next){
            ans.push_back(dummy->next);
            dummy=dummy->next;
        }
        sort(ans.begin(),ans.end(),cmp);//
        int n=ans.size();
        ListNode*node=new ListNode(0);
        node->next=ans[0];
        ListNode*root=node;
        for(int i=0;i<n;i++){
            node->next=ans[i];
            node=node->next;
        }
        node->next=nullptr;
        return root->next;
    }
};

复杂度

时间复杂度：O(nlog⁡n)其中 n 是链表的长度。

空间复杂度：O(⁡n)，链表节点个数。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    //归并排序得思路,先分再合并

    ListNode* sortList(ListNode* head) {
    	if(head==nullptr||head->next==nullptr)return head;
        //找中点
        ListNode*m=mid(head);
        ListNode*l=sortList(head);
        ListNode*r=sortList(m);
        return mergeTwoLists(l,r);
    }
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        //虚拟头节点
        ListNode*node=new ListNode(-1);//建立虚拟头节点
        auto res=node;//要返回的节点
        //归并排序的思想了
        while(l1&&l2){
            if(l1->val<=l2->val){
                node->next=l1;
                l1=l1->next;//不要忘记了更新链表节点
            }
            else{
                node->next=l2;
                l2=l2->next;
            }
            node=node->next;
        }
        if(l1)node->next=l1;
        else if(l2)node->next=l2;
        return res->next;
    }
    ListNode*mid(ListNode*head){
        ListNode*fast=head->next;
        ListNode*slow=head;
        //auto pre=slow;
        while(fast&&fast->next){
            //pre=slow;
            fast=fast->next->next;
            slow=slow->next;
        }
        //pre->next=nullptr;
        ListNode*head1=slow->next;
        slow->next=nullptr;
       // return slow;
       return head1;
    }
};

复杂度

时间复杂度：O(nlog⁡n)其中 n 是链表的长度。

空间复杂度：O(log⁡n)空间复杂度主要是递归树占用得栈空间。