Вопрос:

Объединить Сортировать связанный список

algorithm sorting linked-list mergesort

78129 просмотра

17 ответа

9191 Репутация автора

Недавно я разбирался с некоторыми основами и нашел, что слияние, сортирующее связанный список, является довольно сложной задачей. Если у вас есть хорошая реализация, тогда покажите это здесь.

Автор: Andrew Peters Источник Размещён: 11.08.2008 11:43

Ответы (17)


6 плюса

3863 Репутация автора

Один интересный способ - поддерживать стек и объединять его только в том случае, если список в стеке имеет одинаковое количество элементов, и в противном случае перемещать список до тех пор, пока у вас не закончатся элементы во входящем списке, а затем объединить стек.

Автор: John with waffle Размещён: 11.08.2008 01:57

2 плюса

2317 Репутация автора

Самое простое из «Алгоритмов Гоннет + Баеза Йейтс» . Вы называете это с нужным количеством отсортированных элементов, которые рекурсивно делятся пополам, пока не достигнет запроса на список первого размера, который вы затем просто снимаете с начала оригинального списка. Все они объединяются в полноразмерный отсортированный список.

[Обратите внимание, что в первом посте классная основанная на стеке запись называется Online Mergesort, и она упоминается в упражнении в Knuth Vol 3 очень малейшим образом]

Автор: paperhorse Размещён: 04.09.2008 09:22

10 плюса

3815 Репутация автора

Основано на ОТЛИЧНОМ коде с: http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/algorithms/listsort.html.

Подрезал немного, и привел в порядок:


typedef struct _aList {
    struct _aList* next;
    struct _aList* prev; // Optional.
       // some data
} aList;

aList *merge_sort_list(aList *list,int (*compare)(aList *one,aList *two))
{
    int listSize=1,numMerges,leftSize,rightSize;
    aList *tail,*left,*right,*next;
    if (!list || !list->next) return list;  // Trivial case

    do { // For each power of two<=list length
        numMerges=0,left=list;tail=list=0; // Start at the start

        while (left) { // Do this list_len/listSize times:
            numMerges++,right=left,leftSize=0,rightSize=listSize;
            // Cut list into two halves (but don't overrun)
            while (right && leftSize<listSize) leftSize++,right=right->next;
            // Run through the lists appending onto what we have so far.
            while (leftSize>0 || (rightSize>0 && right)) {
                // Left empty, take right OR Right empty, take left, OR compare.
                if (!leftSize)                  {next=right;right=right->next;rightSize--;}
                else if (!rightSize || !right)  {next=left;left=left->next;leftSize--;}
                else if (compare(left,right)<0) {next=left;left=left->next;leftSize--;}
                else                            {next=right;right=right->next;rightSize--;}
                // Update pointers to keep track of where we are:
                if (tail) tail->next=next;  else list=next;
                // Sort prev pointer
                next->prev=tail; // Optional.
                tail=next;          
            }
            // Right is now AFTER the list we just sorted, so start the next sort there.
            left=right;
        }
        // Terminate the list, double the list-sort size.
        tail->next=0,listSize<<=1;
    } while (numMerges>1); // If we only did one merge, then we just sorted the whole list.
    return list;
}

NB: Это гарантировано O (NLog (N)) и использует O (1) ресурсов (без рекурсии, без стека, ничего).

Автор: Dave Gamble Размещён: 13.06.2010 01:53

17 плюса

3815 Репутация автора

Более простой / понятной реализацией может быть рекурсивная реализация, из которой время выполнения NLog (N) является более ясным.

typedef struct _aList {
    struct _aList* next;
    struct _aList* prev; // Optional.
    // some data
} aList;

aList* merge_sort_list_recursive(aList *list,int (*compare)(aList *one,aList *two))
{
    // Trivial case.
    if (!list || !list->next)
        return list;

    aList *right = list,
          *temp  = list,
          *last  = list,
          *result = 0,
          *next   = 0,
          *tail   = 0;

    // Find halfway through the list (by running two pointers, one at twice the speed of the other).
    while (temp && temp->next)
    {
        last = right;
        right = right->next;
        temp = temp->next->next;
    }

    // Break the list in two. (prev pointers are broken here, but we fix later)
    last->next = 0;

    // Recurse on the two smaller lists:
    list = merge_sort_list_recursive(list, compare);
    right = merge_sort_list_recursive(right, compare);

    // Merge:
    while (list || right)
    {
        // Take from empty lists, or compare:
        if (!right) {
            next = list;
            list = list->next;
        } else if (!list) {
            next = right;
            right = right->next;
        } else if (compare(list, right) < 0) {
            next = list;
            list = list->next;
        } else {
            next = right;
            right = right->next;
        }
        if (!result) {
            result=next;
        } else {
            tail->next=next;
        }
        next->prev = tail;  // Optional.
        tail = next;
    }
    return result;
}

NB: для рекурсии это требование хранения журнала (N). Производительность должна быть примерно сопоставима с другой стратегией, которую я опубликовал. Здесь возможна оптимизация путем запуска цикла слияния while (list && right) и простого добавления оставшегося списка (так как нас не волнует конец списков; достаточно знать, что они объединены).

Автор: Dave Gamble Размещён: 13.06.2010 02:29

-3 плюса

396 Репутация автора

public int[] msort(int[] a) {
    if (a.Length > 1) {
        int min = a.Length / 2;
        int max = min;

        int[] b = new int[min];
        int[] c = new int[max]; // dividing main array into two half arrays
        for (int i = 0; i < min; i++) {
            b[i] = a[i];
        }

        for (int i = min; i < min + max; i++) {
            c[i - min] = a[i];
        }

        b = msort(b);
        c = msort(c);

        int x = 0;
        int y = 0;
        int z = 0;

        while (b.Length != y && c.Length != z) {
            if (b[y] < c[z]) {
                a[x] = b[y];
                //r--
                x++;
                y++;
            } else {
                a[x] = c[z];
                x++;
                z++;
            }
        }

        while (b.Length != y) {
            a[x] = b[y];
            x++;
            y++;
        }

        while (c.Length != z) {
            a[x] = c[z];
            x++;
            z++;
        }
    }

    return a;
}
Автор: Pramod Размещён: 07.07.2011 09:25

79 плюса

2630 Репутация автора

Интересно, почему это должно быть большой проблемой, как указано здесь, вот простая реализация на Java без каких-либо «хитрых уловок».

//The main function
public static Node merge_sort(Node head) 
{
    if(head == null || head.next == null) 
        return head;

    Node middle = getMiddle(head);      //get the middle of the list
    Node left_head = head;
    Node right_head = middle.next; 
    middle.next = null;             //split the list into two halfs

    return merge(merge_sort(left_head), merge_sort(right_head));  //recurse on that
}

//Merge subroutine to merge two sorted lists
public static Node merge(Node a, Node b)
{
    Node dummyHead = new Node();

    for(Node current  = dummyHead; a != null && b != null; current = current.next;)
    {
        if(a.data <= b.data) 
        {
            current.next = a; 
            a = a.next; 
        }
        else
        { 
            current.next = b;
            b = b.next; 
        }

    }
    current.next = (a == null) ? b : a;
    return dummyHead.next;
}

//Finding the middle element of the list for splitting
public static Node getMiddle(Node head)
{
    if(head == null) 
        return head;

    Node slow = head, fast = head;

    while(fast.next != null && fast.next.next != null)
    {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    return slow;
}
Автор: jayadev Размещён: 23.11.2011 06:46

1 плюс

193 Репутация автора

Вот моя реализация «сортировки по списку» Кнута (Алгоритм 5.2.4L от Vol.3 TAOCP, 2-е изд.). Я добавлю несколько комментариев в конце, но вот резюме:

При случайном вводе он работает немного быстрее, чем код Саймона Тэтхэма (см. Нерекурсивный ответ Дейва Гэмбла, со ссылкой), но немного медленнее, чем рекурсивный код Дейва Гэмбла. Это сложнее понять, чем либо. По крайней мере, в моей реализации требуется, чтобы каждый элемент имел ДВУХ указателей на элементы. (Альтернативой может быть один указатель и логический флаг.) Таким образом, это, вероятно, бесполезный подход. Тем не менее, одним отличительным моментом является то, что он работает очень быстро, если на входе есть длинные отрезки, которые уже отсортированы.

element *knuthsort(element *list)
{ /* This is my attempt at implementing Knuth's Algorithm 5.2.4L "List merge sort"
     from Vol.3 of TAOCP, 2nd ed. */
  element *p, *pnext, *q, *qnext, head1, head2, *s, *t;
  if(!list) return NULL;

L1: /* This is the clever L1 from exercise 12, p.167, solution p.647. */
  head1.next=list;
  t=&head2;
  for(p=list, pnext=p->next; pnext; p=pnext, pnext=p->next) {
    if( cmp(p,pnext) > 0 ) { t->next=NULL; t->spare=pnext; t=p; }
  }
  t->next=NULL; t->spare=NULL; p->spare=NULL;
  head2.next=head2.spare;

L2: /* begin a new pass: */
  t=&head2;
  q=t->next;
  if(!q) return head1.next;
  s=&head1;
  p=s->next;

L3: /* compare: */
  if( cmp(p,q) > 0 ) goto L6;
L4: /* add p onto the current end, s: */
  if(s->next) s->next=p; else s->spare=p;
  s=p;
  if(p->next) { p=p->next; goto L3; } 
  else p=p->spare;
L5: /* complete the sublist by adding q and all its successors: */
  s->next=q; s=t;
  for(qnext=q->next; qnext; q=qnext, qnext=q->next);
  t=q; q=q->spare;
  goto L8;
L6: /* add q onto the current end, s: */
  if(s->next) s->next=q; else s->spare=q;
  s=q;
  if(q->next) { q=q->next; goto L3; } 
  else q=q->spare;
L7: /* complete the sublist by adding p and all its successors: */
  s->next=p;
  s=t;
  for(pnext=p->next; pnext; p=pnext, pnext=p->next);
  t=p; p=p->spare;
L8: /* is this end of the pass? */
  if(q) goto L3;
  if(s->next) s->next=p; else s->spare=p;
  t->next=NULL; t->spare=NULL;
  goto L2;
}
Автор: Ed Wynn Размещён: 14.07.2012 07:15

2 плюса

193 Репутация автора

Вот альтернативная рекурсивная версия. Для этого не нужно идти по списку, чтобы разделить его: мы предоставляем указатель на элемент head (который не является частью сортировки) и длину, а рекурсивная функция возвращает указатель на конец отсортированного списка.

element* mergesort(element *head,long lengtho)
{ 
  long count1=(lengtho/2), count2=(lengtho-count1);
  element *next1,*next2,*tail1,*tail2,*tail;
  if (lengtho<=1) return head->next;  /* Trivial case. */

  tail1 = mergesort(head,count1);
  tail2 = mergesort(tail1,count2);
  tail=head;
  next1 = head->next;
  next2 = tail1->next;
  tail1->next = tail2->next; /* in case this ends up as the tail */
  while (1) {
    if(cmp(next1,next2)<=0) {
      tail->next=next1; tail=next1;
      if(--count1==0) { tail->next=next2; return tail2; }
      next1=next1->next;
    } else {
      tail->next=next2; tail=next2;
      if(--count2==0) { tail->next=next1; return tail1; }
      next2=next2->next;
    }
  }
}
Автор: Ed Wynn Размещён: 15.07.2012 10:06

1 плюс

171 Репутация автора

В моно eglib есть нерекурсивная слияние связанных списков .

Основная идея состоит в том, что цикл управления для различных слияний параллелен побитному приращению двоичного целого числа. Существует O (n) слияний для «вставки» n узлов в дерево слияний, и ранг этих слияний соответствует двоичной цифре, которая увеличивается. Используя эту аналогию, только O (log n) узлов дерева слияния должны быть материализованы во временный массив хранения.

Автор: Hari Размещён: 15.08.2013 05:34

2 плюса

28840 Репутация автора

Я был одержим оптимизацией беспорядка для этого алгоритма, и вот то, к чему я наконец пришел. Много другого кода в Интернете и StackOverflow ужасно плохо. Есть люди, пытающиеся получить среднюю точку списка, выполняющие рекурсию, имеющие несколько циклов для оставшихся узлов, сохраняющие множество вещей - ВСЕ из которых не нужны. MergeSort естественным образом подходит для связанного списка, и алгоритм может быть красивым и компактным, но не так просто добраться до этого состояния.

Приведенный ниже код поддерживает минимальное количество переменных и имеет минимальное количество логических шагов, необходимых для алгоритма (т. Е., Насколько я знаю, без сохранения кода недоступным / нечитаемым). Однако я не пытался минимизировать LOC и оставил столько пустого пространства, сколько необходимо для удобства чтения. Я тестировал этот код с помощью довольно строгих модульных тестов.

Обратите внимание, что этот ответ объединяет несколько методов из другого ответа https://stackoverflow.com/a/3032462/207661 . Пока код написан на C #, его легко конвертировать в C ++, Java и т. Д.

SingleListNode<T> SortLinkedList<T>(SingleListNode<T> head) where T : IComparable<T>
{
    int blockSize = 1, blockCount;
    do
    {
        //Maintain two lists pointing to two blocks, left and right
        SingleListNode<T> left = head, right = head, tail = null;
        head = null; //Start a new list
        blockCount = 0;

        //Walk through entire list in blocks of size blockCount
        while (left != null)
        {
            blockCount++;

            //Advance right to start of next block, measure size of left list while doing so
            int leftSize = 0, rightSize = blockSize;
            for (;leftSize < blockSize && right != null; ++leftSize)
                right = right.Next;

            //Merge two list until their individual ends
            bool leftEmpty = leftSize == 0, rightEmpty = rightSize == 0 || right == null;
            while (!leftEmpty || !rightEmpty)
            {
                SingleListNode<T> smaller;
                //Using <= instead of < gives us sort stability
                if (rightEmpty || (!leftEmpty && left.Value.CompareTo(right.Value) <= 0))
                {
                    smaller = left; left = left.Next; --leftSize;
                    leftEmpty = leftSize == 0;
                }
                else
                {
                    smaller = right; right = right.Next; --rightSize;
                    rightEmpty = rightSize == 0 || right == null;
                }

                //Update new list
                if (tail != null)
                    tail.Next = smaller;
                else
                    head = smaller;
                tail = smaller;
            }

            //right now points to next block for left
            left = right;
        }

        //terminate new list, take care of case when input list is null
        if (tail != null)
            tail.Next = null;

        //Lg n iterations
        blockSize <<= 1;

    } while (blockCount > 1);

    return head;
}

Точки интереса

  • Не требуется специальной обработки для случаев, таких как нулевой список из списка 1 и т. Д. Эти случаи "просто работают".
  • Во многих текстах «стандартных» алгоритмов есть два цикла для обхода оставшихся элементов для обработки случая, когда один список короче другого. Выше код устраняет необходимость в этом.
  • Мы уверены, что сортировка стабильна
  • Внутренний цикл while, который является горячей точкой, оценивает в среднем 3 выражения на итерацию, что, я думаю, является минимальным.

Обновление: @ ideasman42 перевел вышеприведенный код на C / C ++ вместе с предложениями по исправлению комментариев и еще большим улучшением. Выше код теперь актуален с этим.

Автор: Shital Shah Размещён: 27.12.2014 03:02

2 плюса

21 Репутация автора

Я решил проверить примеры здесь, а также еще один подход, первоначально написанный Джонатаном Каннингемом в Pop-11. Я закодировал все подходы в C # и провел сравнение с рядом разных размеров списков. Я сравнил подход Mono eglib от Raja R Harinath, код C # от Shital Shah, подход Java от Jayadev, рекурсивные и нерекурсивные версии David Gamble, первый код C от Ed Wynn (этот сбой произошел с моим примером набора данных, Я не отлаживал) и версию Каннингема. Полный код здесь: https://gist.github.com/314e572808f29adb0e41.git .

Mono eglib основан на идее, похожей на идею Каннингема, и имеет сопоставимую скорость, если только список не отсортирован, и в этом случае подход Каннингема гораздо быстрее (если он частично отсортирован, eglib немного быстрее). Код eglib использует фиксированную таблицу для хранения рекурсии сортировки слиянием, тогда как подход Каннингема работает с использованием повышающихся уровней рекурсии - поэтому он начинается без рекурсии, затем рекурсии с 1 глубиной, затем рекурсии с 2 глубинами и так далее, в соответствии с сколько шагов нужно, чтобы сделать сортировку. Я считаю, что код Каннингема немного легче следовать, и нет никаких сомнений в том, насколько велика составление таблицы рекурсии, поэтому он получает мой голос. Другие подходы, которые я попробовал на этой странице, были в два или более раз медленнее.

Вот порт C # типа Pop-11:

/// <summary>
/// Sort a linked list in place. Returns the sorted list.
/// Originally by Jonathan Cunningham in Pop-11, May 1981.
/// Ported to C# by Jon Meyer.
/// </summary>
public class ListSorter<T> where T : IComparable<T> {
    SingleListNode<T> workNode = new SingleListNode<T>(default(T));
    SingleListNode<T> list;

    /// <summary>
    /// Sorts a linked list. Returns the sorted list.
    /// </summary>
    public SingleListNode<T> Sort(SingleListNode<T> head) {
        if (head == null) throw new NullReferenceException("head");
        list = head;

        var run = GetRun(); // get first run
        // As we progress, we increase the recursion depth. 
        var n = 1;
        while (list != null) {
            var run2 = GetSequence(n);
            run = Merge(run, run2);
            n++;
        }
        return run;
    }

    // Get the longest run of ordered elements from list.
    // The run is returned, and list is updated to point to the
    // first out-of-order element.
    SingleListNode<T> GetRun() {
        var run = list; // the return result is the original list
        var prevNode = list;
        var prevItem = list.Value;

        list = list.Next; // advance to the next item
        while (list != null) {
            var comp = prevItem.CompareTo(list.Value);
            if (comp > 0) {
                // reached end of sequence
                prevNode.Next = null;
                break;
            }
            prevItem = list.Value;
            prevNode = list;
            list = list.Next;
        }
        return run;
    }

    // Generates a sequence of Merge and GetRun() operations.
    // If n is 1, returns GetRun()
    // If n is 2, returns Merge(GetRun(), GetRun())
    // If n is 3, returns Merge(Merge(GetRun(), GetRun()),
    //                          Merge(GetRun(), GetRun()))
    // and so on.
    SingleListNode<T> GetSequence(int n) {
        if (n < 2) {
            return GetRun();
        } else {
            n--;
            var run1 = GetSequence(n);
            if (list == null) return run1;
            var run2 = GetSequence(n);
            return Merge(run1, run2);
        }
    }

    // Given two ordered lists this returns a list that is the
    // result of merging the two lists in-place (modifying the pairs
    // in list1 and list2).
    SingleListNode<T> Merge(SingleListNode<T> list1, SingleListNode<T> list2) {
        // we reuse a single work node to hold the result.
        // Simplifies the number of test cases in the code below.
        var prevNode = workNode;
        while (true) {
            if (list1.Value.CompareTo(list2.Value) <= 0) {
                // list1 goes first
                prevNode.Next = list1;
                prevNode = list1;
                if ((list1 = list1.Next) == null) {
                    // reached end of list1 - join list2 to prevNode
                    prevNode.Next = list2;
                    break;
                }
            } else {        // same but for list2
                prevNode.Next = list2;
                prevNode = list2;
                if ((list2 = list2.Next) == null) {
                    prevNode.Next = list1;
                    break;
                }
            }
        }

        // the result is in the back of the workNode
        return workNode.Next;
    }
}
Автор: Jon Meyer Размещён: 24.11.2015 05:17

1 плюс

17474 Репутация автора

Другой пример нерекурсивной сортировки слиянием для связанных списков, где функции не являются частью класса. Этот пример кода и HP / Microsoft std :: list :: sort оба используют один и тот же базовый алгоритм. Восходящая нерекурсивная сортировка слиянием, которая использует небольшой (от 26 до 32) массив указателей на первые узлы списка, где массив [i] равен либо 0, либо указывает на список размера 2 в степени i , В моей системе Intel 2600K 3,4 ГГц она может сортировать 4 миллиона узлов с 32-разрядными целыми числами без знака в качестве данных примерно за 1 секунду.

NODE * MergeLists(NODE *, NODE *); /* prototype */

/* sort a list using array of pointers to list       */
/* aList[i] == NULL or ptr to list with 2^i nodes    */

#define NUMLISTS 32             /* number of lists */
NODE * SortList(NODE *pList)
{
NODE * aList[NUMLISTS];         /* array of lists */
NODE * pNode;
NODE * pNext;
int i;
    if(pList == NULL)           /* check for empty list */
        return NULL;
    for(i = 0; i < NUMLISTS; i++)   /* init array */
        aList[i] = NULL;
    pNode = pList;              /* merge nodes into array */
    while(pNode != NULL){
        pNext = pNode->next;
        pNode->next = NULL;
        for(i = 0; (i < NUMLISTS) && (aList[i] != NULL); i++){
            pNode = MergeLists(aList[i], pNode);
            aList[i] = NULL;
        }
        if(i == NUMLISTS)   /* don't go beyond end of array */
            i--;
        aList[i] = pNode;
        pNode = pNext;
    }
    pNode = NULL;           /* merge array into one list */
    for(i = 0; i < NUMLISTS; i++)
        pNode = MergeLists(aList[i], pNode);
    return pNode;
}

/* merge two already sorted lists                    */
/* compare uses pSrc2 < pSrc1 to follow the STL rule */
/*   of only using < and not <=                      */
NODE * MergeLists(NODE *pSrc1, NODE *pSrc2)
{
NODE *pDst = NULL;          /* destination head ptr */
NODE **ppDst = &pDst;       /* ptr to head or prev->next */
    if(pSrc1 == NULL)
        return pSrc2;
    if(pSrc2 == NULL)
        return pSrc1;
    while(1){
        if(pSrc2->data < pSrc1->data){  /* if src2 < src1 */
            *ppDst = pSrc2;
            pSrc2 = *(ppDst = &(pSrc2->next));
            if(pSrc2 == NULL){
                *ppDst = pSrc1;
                break;
            }
        } else {                        /* src1 <= src2 */
            *ppDst = pSrc1;
            pSrc1 = *(ppDst = &(pSrc1->next));
            if(pSrc1 == NULL){
                *ppDst = pSrc2;
                break;
            }
        }
    }
    return pDst;
}
Автор: rcgldr Размещён: 29.11.2015 08:47

0 плюса

31 Репутация автора

Это весь кусок кода, который показывает, как мы можем создать список ссылок в Java и отсортировать его с помощью сортировки слиянием. Я создаю узел в классе MergeNode, и есть еще один класс MergesortLinklist, где есть логика деления и слияния.

class MergeNode {
    Object value;
    MergeNode next;

    MergeNode(Object val) {
        value = val;
        next = null;

    }

    MergeNode() {
        value = null;
        next = null;

    }

    public Object getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(Object value) {
        this.value = value;
    }

    public MergeNode getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(MergeNode next) {
        this.next = next;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MergeNode [value=" + value + ", next=" + next + "]";
    }

}

public class MergesortLinkList {
    MergeNode head;
    static int totalnode;

    public MergeNode getHead() {
        return head;
    }

    public void setHead(MergeNode head) {
        this.head = head;
    }

    MergeNode add(int i) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if (head == null) {
            head = new MergeNode(i);
            // System.out.println("head value is  "+head);
            return head;

        }
        MergeNode temp = head;

        while (temp.next != null) {
            temp = temp.next;
        }
        temp.next = new MergeNode(i);
        return head;

    }

    MergeNode mergesort(MergeNode nl1) {
        // TODO Auto-generated method stub

        if (nl1.next == null) {
            return nl1;
        }

        int counter = 0;

        MergeNode temp = nl1;

        while (temp != null) {
            counter++;
            temp = temp.next;

        }
        System.out.println("total nodes  " + counter);

        int middle = (counter - 1) / 2;

        temp = nl1;
        MergeNode left = nl1, right = nl1;
        int leftindex = 0, rightindex = 0;

        if (middle == leftindex) {
            right = left.next;
        }
        while (leftindex < middle) {

            leftindex++;
            left = left.next;
            right = left.next;
        }

        left.next = null;
        left = nl1;

        System.out.println(left.toString());
        System.out.println(right.toString());

        MergeNode p1 = mergesort(left);
        MergeNode p2 = mergesort(right);

        MergeNode node = merge(p1, p2);

        return node;

    }

    MergeNode merge(MergeNode p1, MergeNode p2) {
        // TODO Auto-generated method stub

        MergeNode L = p1;
        MergeNode R = p2;

        int Lcount = 0, Rcount = 0;

        MergeNode tempnode = null;

        while (L != null && R != null) {

            int val1 = (int) L.value;

            int val2 = (int) R.value;

            if (val1 > val2) {

                if (tempnode == null) {
                    tempnode = new MergeNode(val2);
                    R = R.next;
                } else {

                    MergeNode store = tempnode;

                    while (store.next != null) {
                        store = store.next;
                    }
                    store.next = new MergeNode(val2);

                    R = R.next;
                }

            } else {
                if (tempnode == null) {
                    tempnode = new MergeNode(val1);
                    L = L.next;
                } else {

                    MergeNode store = tempnode;

                    while (store.next != null) {
                        store = store.next;
                    }
                    store.next = new MergeNode(val1);

                    L = L.next;
                }

            }

        }

        MergeNode handle = tempnode;

        while (L != null) {

            while (handle.next != null) {

                handle = handle.next;

            }
            handle.next = L;

            L = null;

        }

        // Copy remaining elements of L[] if any
        while (R != null) {
            while (handle.next != null) {

                handle = handle.next;

            }
            handle.next = R;

            R = null;

        }

        System.out.println("----------------sorted value-----------");
        System.out.println(tempnode.toString());
        return tempnode;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MergesortLinkList objsort = new MergesortLinkList();
        MergeNode n1 = objsort.add(9);
        MergeNode n2 = objsort.add(7);
        MergeNode n3 = objsort.add(6);
        MergeNode n4 = objsort.add(87);
        MergeNode n5 = objsort.add(16);
        MergeNode n6 = objsort.add(81);

        MergeNode n7 = objsort.add(21);
        MergeNode n8 = objsort.add(16);

        MergeNode n9 = objsort.add(99);
        MergeNode n10 = objsort.add(31);

        MergeNode val = objsort.mergesort(n1);

        System.out.println("===============sorted values=====================");
        while (val != null) {
            System.out.println(" value is  " + val.value);
            val = val.next;
        }
    }

}
Автор: Vinayak Bansal Размещён: 21.05.2017 09:11

0 плюса

121 Репутация автора

Я не вижу никаких решений C ++, размещенных здесь. Итак, вот и все. Надеюсь, это кому-нибудь поможет.

class Solution {
public:
    ListNode *merge(ListNode *left, ListNode *right){
        ListNode *head = NULL, *temp = NULL;
        // Find which one is the head node for the merged list
        if(left->val <= right->val){
            head = left, temp = left;
            left = left->next;
        }
        else{
            head = right, temp = right;
            right = right->next;
        }
        while(left && right){
            if(left->val <= right->val){
                temp->next = left;
                temp = left;
                left = left->next;
            }
            else{
                temp->next = right;
                temp = right;
                right = right->next;
            }
        }
        // If some elements still left in the left or the right list
        if(left)
            temp->next = left;
        if(right)
            temp->next = right;
        return head;
    }

    ListNode* sortList(ListNode* head){
        if(!head || !head->next)
            return head;

        // Find the length of the list
        int length = 0;
        ListNode *temp = head;
        while(temp){
            length++;
            temp = temp->next;
        }
        // Reset temp
        temp = head;
        // Store half of it in left and the other half in right
        // Create two lists and sort them
        ListNode *left = temp, *prev = NULL;
        int i = 0, mid = length / 2;
        // Left list
        while(i < mid){
            prev = temp;
            temp = temp->next;
            i++;
        }
        // The end of the left list should point to NULL
        if(prev)
            prev->next = NULL;
        // Right list
        ListNode  *right = temp;
        // Sort left list
        ListNode *sortedLeft = sortList(left);
        // Sort right list
        ListNode *sortedRight = sortList(right);
        // Merge them
        ListNode *sortedList = merge(sortedLeft, sortedRight);
        return sortedList;
    }
};
Автор: Testing123 Размещён: 14.08.2018 12:08

0 плюса

2265 Репутация автора

Вот Java-реализация сортировки слиянием в связанном списке:

  • Сложность времени: O (n.logn)
  • Сложность пространства: O (1) - реализация сортировки слиянием в связанном списке позволяет избежать затрат на вспомогательное хранение O (n), обычно связанных с алгоритмом
class Solution
{
    public ListNode mergeSortList(ListNode head) 
    {
        if(head == null || head.next == null)
            return head;

        ListNode mid = getMid(head), second_head = mid.next; mid.next = null;

        return merge(mergeSortList(head), mergeSortList(second_head));
    }

    private ListNode merge(ListNode head1, ListNode head2)
    {
        ListNode result = new ListNode(0), current = result;

        while(head1 != null && head2 != null)
        {
            if(head1.val < head2.val)
            {
                current.next = head1;
                head1 = head1.next;
            }
            else
            {
                current.next = head2;
                head2 = head2.next;
            }
            current = current.next;
        }

        if(head1 != null) current.next = head1;
        if(head2 != null) current.next = head2;

        return result.next;
    }

    private ListNode getMid(ListNode head)
    {
        ListNode slow = head, fast = head.next;

        while(fast != null && fast.next != null)
        {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return slow;
    }
}
Автор: Pratik Patil Размещён: 01.01.2019 02:35

0 плюса

1831 Репутация автора

Проверенная, рабочая C++версия единого связного списка, основанная на ответе, получившем наибольшее количество голосов .

singlelinkedlist.h:

#pragma once
#include <stdexcept>
#include <iostream>
#include <initializer_list>
namespace ythlearn{
    template<typename T>
    class Linkedlist{
    public:
        class Node{
        public:
            Node* next;
            T elem;
        };
        Node head;
        int _size;
    public:
        Linkedlist(){
            head.next = nullptr;            
            _size = 0;
        }

        Linkedlist(std::initializer_list<T> init_list){
            head.next = nullptr;            
            _size = 0;
            for(auto s = init_list.begin(); s!=init_list.end(); s++){
                push_left(*s);
            }
        }

        int size(){
            return _size;
        }

        bool isEmpty(){
            return size() == 0;
        }

        bool isSorted(){
            Node* n_ptr = head.next;
            while(n_ptr->next != nullptr){
                if(n_ptr->elem > n_ptr->next->elem)
                    return false;
                n_ptr = n_ptr->next;
            }
            return true;
        }

        Linkedlist& push_left(T elem){
            Node* n = new Node;
            n->elem = elem;
            n->next = head.next;
            head.next = n;
            ++_size;
            return *this;
        }

        void print(){
                Node* loopPtr = head.next;
                while(loopPtr != nullptr){
                    std::cout << loopPtr->elem << " ";
                    loopPtr = loopPtr->next;
                }
                std::cout << std::endl;
        }

        void call_merge(){
            head.next = merge_sort(head.next);
        }

        Node* merge_sort(Node* n){
            if(n == nullptr || n->next == nullptr)
                return n;
            Node* middle = getMiddle(n);
            Node* left_head = n;
            Node* right_head = middle->next;
            middle->next = nullptr;
            return merge(merge_sort(left_head), merge_sort(right_head));
        }

        Node* getMiddle(Node* n){
            if(n == nullptr)
                return n;
            Node* slow, *fast;
            slow = fast = n;
            while(fast->next != nullptr && fast->next->next != nullptr){
                slow = slow->next;
                fast = fast->next->next;
            }
            return slow;
        }

        Node* merge(Node* a, Node* b){
            Node dummyHead;
            Node* current = &dummyHead;
            while(a != nullptr && b != nullptr){
                if(a->elem < b->elem){
                    current->next = a;
                    a = a->next;
                }else{
                    current->next = b;
                    b = b->next;
                }
                current = current->next;
            }
            current->next = (a == nullptr) ? b : a;
            return dummyHead.next;
        }

        Linkedlist(const Linkedlist&) = delete;
        Linkedlist& operator=(const Linkedlist&) const = delete;
        ~Linkedlist(){
            Node* node_to_delete;
            Node* ptr = head.next;
            while(ptr != nullptr){
                node_to_delete = ptr;
                ptr = ptr->next;
                delete node_to_delete;
            }

        }

    };
}

main.cpp:

#include <iostream>
#include <cassert>
#include "singlelinkedlist.h"
using namespace std;
using namespace ythlearn;

int main(){
    Linkedlist<int> l = {3,6,-5,222,495,-129,0};
    l.print();
    l.call_merge();
    l.print();
    assert(l.isSorted());
    return 0;
}
Автор: Rick Размещён: 04.01.2019 09:06

0 плюса

41 Репутация автора

Простейшая реализация Java:

Сложность времени: O (nLogn) n = количество узлов. Каждая итерация по связанному списку удваивает размер отсортированных меньших связанных списков. Например, после первой итерации связанный список будет отсортирован на две половины. После второй итерации связанный список будет отсортирован на четыре половины. Он будет продолжать сортировку по размеру связанного списка. Для достижения первоначального размера связанного списка потребуется O (logn) удвоений размеров небольших связанных списков. N в nlogn есть, потому что каждая итерация связанного списка займет время, пропорциональное количеству узлов в исходном связанном списке.

class Node {
    int data;
    Node next;
    Node(int d) {
        data = d;
    }
}

class LinkedList {
    Node head;
    public Node mergesort(Node head) {
          if(head == null || head.next == null) return head;
          Node middle = middle(head), middle_next = middle.next;
          middle.next = null;
          Node left = mergesort(head), right = mergesort(middle_next), node = merge(left, right);
          return node;
    } 

    public Node merge(Node first, Node second) {
          Node node = null;
          if (first == null) return second;
          else if (second == null) return first;
          else if (first.data <= second.data) {
              node = first;
              node.next = merge(first.next, second);

          } else {
              node = second;
              node.next = merge(first, second.next);
          }
          return node;
    }

    public Node middle(Node head) {
          if (head == null) return head;
          Node second = head, first = head.next;
          while(first != null) {
              first = first.next;
              if (first != null) {
                 second = second.next;
                 first = first.next;
              }
          }
          return second;
    }

}
Автор: kundus Размещён: 21.05.2019 02:42
Вопросы из категории :
32x32