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ListNode* sortList(ListNode* head, ListNode* tail) { if (head == nullptr) { return head; } if (head->next == tail) { head->next = nullptr; return head; } ListNode* slow = ...

这段代码是一个链表排序的函数的一部分,使用了分治法(Divide and Conquer)的方法来对链表进行排序。具体来说,这是归并排序在链表上的实现。

让我们逐行分析这段代码:

函数签名

  1. ListNode* sortList(ListNode* head, ListNode* tail)
  • head: 链表的头指针。
  • tail: 用于标记当前要处理的子链表的结束位置。

基本条件判断

  1. if (head == nullptr) {
  2. return head;
  3. }
  • 如果传入的 head 是空指针,直接返回空指针。这意味着当前没有节点需要处理。
  1. if (head->next == tail) {
  2. head->next = nullptr;
  3. return head;
  4. }
  • 这一行检查当前节点 head 的下一个节点是否等于 tail。如果相等,说明当前链表只包含一个元素(即只有 head 节点),因为 tail 指向的是将要被处理的子链表的结束位置。

    • 当只有一个节点时,没有必要进行排序,因此我们将该节点的 next 指向 nullptr(以标识这是链表的末尾),然后返回该节点作为有序链表的一部分。

找到中间节点

接下来代码会执行以下操作,以便找到当前待排序子链表的中间节点:

  1. ListNode* slow = head, *fast = head;
  2. while (fast != tail) {
  3. slow = slow->next;
  4. fast = fast->next;
  5. if (fast != tail) {
  6. fast = fast->next;
  7. }
  8. }
  • 使用快慢指针法(slowfast)来找到中间节点:
    • 每次循环中,slow 指针前进一步,而 fast 指针每次前进两步。当 fast 到达子链表边界时,慢指针 (slow) 将会指向中间节点。这为后续将列表拆分成左右两个部分提供了基础。

整个过程通过不断地划分问题,使得最终可以用归并的方法合并已排好序的部分,从而实现对整个链表的排序。


内容由零声教学AI助手提供,问题来源于学员提问

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