leetcode 148 排序链表 归并终极形态

还是熟悉的排序，只是换成了链表。要求O(NlogN)复杂度，我们采用归并排序来解决问题，保证每个子问题都是对应的线性复杂度。

技巧1：每次处理子问题，遍历只有一遍，不能遍历子问题数目 * n遍，否则会超时

技巧2：断链：和普通排序不同的是，由于指针随时在移动，不断链很容易出现死循环，以及无法处理的情况，因此我们要断链后，再进行子问题排序。

技巧3：细节，剩余的就是细节了，实在是太难处理，二刷再来研究吧。

/**
 * 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:
    ListNode* sortList(ListNode* head) {
        ListNode *dummy = new ListNode(), *last = dummy, *tmp = head;
        dummy->next = head;

        int n = 0;
        while(tmp)
        {
            n++;
            tmp = tmp->next;
        }

        for(int step=1;step<n;step*=2)
        {
            ListNode *l = dummy->next;
            last = dummy;
            for(int j=0;j<n;j+=step*2)
            {
                // mid 是第二段开始位置
                ListNode *mid;
                tmp = l;
                for(int i=0;i<step-1;i++)
                {
                    if(tmp)tmp = tmp->next;
                    else break;
                }
                if(!tmp || !tmp->next)break;
                mid = tmp->next;
                tmp->next = nullptr;
                tmp = mid;

                // printf("mid=%d\n", mid->val);

                // tail
                for(int i=0;i<step-1;i++)
                {
                    if(tmp->next)tmp = tmp->next;
                    else break;
                }
                ListNode *nxt = nullptr;
                if(tmp->next)nxt = tmp->next;
                tmp->next = nullptr;

                // printf("tail=%d\n", tmp->val);
                
                // 排序
                while(l && mid)
                {
                    if(l->val <= mid->val)last->next = l, l = l->next;
                    else last->next = mid, mid = mid->next;
                    last = last->next;
                }
                while(l)
                {
                    last->next = l, l = l->next;
                    last = last->next;
                }
                while(mid)
                {
                    last->next = mid, mid = mid->next;
                    last = last->next;
                }
                last->next = nxt;

                // l和last
                l = nxt;
            }

            // 
            tmp = dummy->next;
            // while(tmp)printf("%d ", tmp->val), tmp = tmp->next;
            // printf("\n");
        }

        return dummy->next;
    }
};