【LeetCode148】排序链表（自顶向下-递归-归并排序）

1.题目

2.思路

学408也有要求自顶向下的递归版归并排序，只不过这里是链表的形式，而非数组，但思路都是一毛一样，将链表分成两段，再递归把每段继续分成2段，最后“到底后”就往上通过​​merge​​合并成有序列。

sortlist函数：将含有n个元素的待排序表分成各含有n/2个元素的子表，采用二路归并排序对2个子表递归进行排序
merge函数：合并2个已排序的子表得到排序结果

在python中可以使用if-else三元表达式进行【简写】，所以在merge的最后将比较完多出来的A或B链继续接入新链尾巴，就可简写为​​pre.next = headA if headA else headB​​。

if X:
    A = Y
else:
    A = Z
#上面的写法等价于下面的写法
A = Y if X else

3.递归版代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    #将含有n个元素的待排序表分成各含有n/2个元素的子表，
    #采用二路归并排序对2个子表递归进行排序
    def sortList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        if not head or not head.next:
            return head
        slow, fast = head, head.next
        while fast and fast.next:
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
        head2 = slow.next
        slow.next = None # 断开链表
        return self.merge(self.sortList(head), self.sortList(head2))
    
    #合并2个已排序的子表得到排序结果
    def merge(self, headA, headB):
        dummyhead = pre = ListNode(0)
        while headA and headB:
            if headA.val <= headB.val:
                pre.next = headA
                headA = headA.next
            else:
                pre.next = headB
                headB = headB.next
            pre = pre.next
        pre.next = headA if headA else headB 
        return dummyhead.next

最后mark一个用python实现数组的归并排序的版本：

def mergesort(arr):
    if len(arr) <2:
        return arr
    middle  = len(arr) // 2
    left,right = arr[:middle],arr[middle:]
    return merge(mergesort(left),mergesort(right))
    
def merge(left,right):
    result = []
    while left and right:
        if left[0] < right[0]:
            result.append(left.pop(0))
        else:
            result.append(right.pop(0))
        while left:
            result.append(left.pop(0))
        while right:
            result.append(right.pop(0))
    return