LeetCode & 剑指offer 经典题目总结——排序

1. 合并两个有序链表

将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例：

输入：1->2->4, 1->3->4
输出：1->1->2->3->4->4

解法：

/** * Definition for singly-linked list. * public class ListNode { * int val; * ListNode next; * ListNode(int x) { * val = x; * next = null; * } * } */
public class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        //新建一个空的头结点方便处理
        ListNode head=new ListNode(-1);
        //归并后的链表
        ListNode p=head;
        while(l1!=null && l2!=null){
            if(l1.val<l2.val){
                p.next=l1;
                l1=l1.next;
            }else{
                p.next=l2;
                l2=l2.next;
            }
            p=p.next;
        }
        if(l1!=null){
            p.next=l1;
        }
        if(l2!=null){
            p.next=l2;
        }
        return head.next;
    }
}

2. 排序链表

在O(nlogn)时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序。
示例:

输入: 4->2->1->3
输出: 1->2->3->4

解法：

采用归并排序：

找到链表中点（快慢指针法）
分别排序左半部分和右半部分
归并

/** * Definition for singly-linked list. * class ListNode { * int val; * ListNode next; * ListNode(int x) { * val = x; * next = null; * } * } */
public class Solution {
    public ListNode sortList(ListNode head){
        if(head==null|| head.next==null){
            return head;
        }
        ListNode middle=findMiddle(head);
        //排序右半边链表
        ListNode right=sortList(middle.next);
        middle.next=null;
        //排序左半边链表
        ListNode left=sortList(head);
        //归并
        return mergeTwoLists(left,right);
    }
    //快慢指针，慢指针一次走一步，快指针一次走两步，快指针达到末尾时，慢指针刚好在中间
    private ListNode findMiddle(ListNode list){
        ListNode chaser=list;
        ListNode runner=chaser.next;
        //结点数为偶数时，chaser停在前半部分链表节点的尾结点
        while(runner.next!=null && runner.next.next!=null){
            chaser=chaser.next;
            runner=runner.next.next;
        }
        return chaser;
    }
    //归并两个有序链表
    private ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        //新建一个空的头结点方便处理
        ListNode head=new ListNode(-1);
        //归并后的链表
        ListNode p=head;
        while(l1!=null && l2!=null){
            if(l1.val<l2.val){
                p.next=l1;
                l1=l1.next;
            }else{
                p.next=l2;
                l2=l2.next;
            }
            p=p.next;
        }
        if(l1!=null){
            p.next=l1;
        }
        if(l2!=null){
            p.next=l2;
        }
        return head.next;
    }
}

3. 对链表进行插入排序

解法：
新建一个链表,遍历原链表，将每个节点加入新链表正确的位置。

/** * Definition for singly-linked list. * public class ListNode { * int val; * ListNode next; * ListNode(int x) { * val = x; * next = null; * } * } */
public class Solution {
    public ListNode insertionSortList(ListNode head) {
        ListNode dummy=new ListNode(0);
        ListNode cur = head;//待排序/插入的节点
        ListNode pre;//正确插入位置的指针
        while(cur!=null){
            pre=dummy;
            ListNode next=cur.next;//保存下一个节点
            //找插入位置
            while(pre.next != null && pre.next.val < cur.val){
                pre=pre.next;
            }
            //将当前节点插入到新新链表中
            cur.next=pre.next;
            pre.next=cur;
            //处理下一个节点
            cur=next;
        }
      return dummy.next;
    }
}

4.合并两个有序数组

给定两个有序整数数组 nums1 和 nums2，将 nums2 合并到 nums1 中，使得 num1 成为一个有序数组。
说明:

初始化 nums1 和 nums2 的元素数量分别为 m 和 n。
你可以假设 nums1 有足够的空间（空间大小大于或等于 m + n）来保存 nums2 中的元素。

示例:

输入:
nums1 = [1,2,3,0,0,0], m = 3
nums2 = [2,5,6], n = 3
输出: [1,2,2,3,5,6]

解法：

public class Solution {
    public void merge(int A[], int m, int B[], int n) {
        int i=m-1,j=n-1,k=m+n-1;
        while(i>=0 && j>=0){
            if(A[i]>B[j]){
                A[k--]=A[i--];
            }else{
                A[k--]=B[j--];
            }
        }
        //如果B有剩余，则移到A中
        while(j>=0){
            A[k--]=B[j--];
        }
    }
}