牛客TOP101：单链表的排序

1. 题目描述

2. 解题思路

  按我们以往的排序算法来看，针对链表来说都是太不合适，因为很多都会出现指针前移后移，后移还好说，前移对于链表来说就太难了，而且大部分都是某一个位置和另一个离它很远的位置进行比较交换位置，这在链表中是不切实际的。
  但是其中的归并，非常的适合链表，相信大家也做过合并两个排序的链表和合并k个已排序的链表，其实针对于单个链表的排序，归并也是非常合适的，因为其底层其实是两个挨着的结点进行排序的。
  其原理就是先通过递归将一个链表分成一个一个单个的结点，然后两两进行比较、排序、连接，这是第一次排序，再往后就是具有两个结点的链表和另一个具有两个结点的链表进行排序，那么此时问题就是合并两个排序的链表了。
  这样我们就完成了一个链表的排序。那么现在的问题就是如何分隔链表呢？ 就是通过递归，在单次中，我们使用left，mid，right三个指针：

  left和mid一次走一步，right一次走两步，这样当right到最后一个结点时，mid就在中间，然后再让left->next指向nullptr，断开两个链表。这样再对左右两个链表递归下去，就完成了链表的分隔。当分隔成一个结点的时候，就会开始排序。
  在我八大排序的博客中的归并排序中，有详细的分隔过程，想了解的可以点击跳转。

3. 代码实现

/*** struct ListNode {*	int val;*	struct ListNode *next;*	ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}* };*/
class Solution {
public:/*** 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可** * @param head ListNode类 the head node* @return ListNode类*/ListNode* Merge(ListNode* head1, ListNode* head2){if(head1 == nullptr) return head2;if(head2 == nullptr) return head2;auto ret = new ListNode(-1);auto head = ret;while(head1 && head2){if(head1->val < head2->val){ret->next = head1;head1 = head1->next;}else {ret->next = head2;head2 = head2->next;}ret = ret->next;}if(head1) ret->next = head1;if(head2) ret->next = head2;return head->next;}ListNode* sortInList(ListNode* head) {if(head == nullptr || head->next == nullptr)return head;ListNode* left = head, *mid = head->next, *right = head->next;while(right && right->next){left = left->next;mid = mid->next;right = right->next->next;}left->next = nullptr;return Merge(sortInList(head), sortInList(mid));}
};