C语言数据结构链表与归并排序实例详解

发布时间：2020-12-16 05:14:27 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：C语言数据结构链表与归并排序实例详解归并排序适合于对链表进行原址排序，即只改变指针的连接方式，不交换链表结点的内容。归并排序的基本思想是分治法：先把一个链表分割成只有一个节点的链表，然后按照一定顺序、自底向上合并相邻的两个链表。只要保证

C语言数据结构链表与归并排序实例详解

归并排序适合于对链表进行原址排序，即只改变指针的连接方式，不交换链表结点的内容。

归并排序的基本思想是分治法：先把一个链表分割成只有一个节点的链表，然后按照一定顺序、自底向上合并相邻的两个链表。

只要保证各种大小的子链表是有序的，那么最后返回的链表就一定是有序的.

归并排序分为分割和合并两个子过程。分割是用递归的方法，把链表对半分割成两个子链表；合并是在递归返回（回朔）的时候，把两个有序链表合并成一个有序链表。

(注意：只有一个节点的链表一定是有序的)

这里sort过程就是分割过程；merge过程就是合并且排序的过程

说到分割链表，那么问题来了：链表不是随机访问的，我怎么知道分割点在哪里？一个宝贵的经验就是：维护两个指针，一快一慢。快指针每次后移两个单位，慢指针每次只移动一个单位。当快指针移动到tail或者最后一个有效节点时，慢指针就指向了中间的节点。

sort过程:

Node* sort (Node* beg)
{
  if(beg==tail || beg->next==tail) return beg;
  Node* a = beg; Node* b = beg->next;
  while(b!=tail && b->next != tail)
  {
    a = a->next; b = b->next->next;
  }
  b = a->next;  //the beginning of right part
  a->next = tail; //the end of left part
  return merge(sort(beg),sort(b));
}

把链表分割之后就要合并。merge操作传入的参数是两个有序链表，返回的是合并后的有序的链表。两个有序链表简单拼接之后不一定是有序的，需要对每一个元素重排。这个重排的过程是从两个链表各自最小（最大）元素开始，谁小（大）就把谁放到新的链表里。

Node* LinkedList<T>::merge(Node* a,Node* b)
{
	Node dummy = Node();
	Node* head = &dummy;
	// temp是正在合并的表的节点
	Node* temp = head;
	while(a!=tail && b!=tail) //逐个比较链表a和链表b的每个元素
	{
		if(a->data <= b->data)
		{
			// 如果a比b小,那么当前结点的后继就是a
			temp->next = a;
			// 把当前节点移向后继
			temp = a;
			// a后移
			a = a->next;
		}
		else 
		{
			temp->next = b;
			temp = b; 
			b = b->next;
		}
		// 如果原表a已经排完,那么新表后面就放b的剩余元素
		// 否则仍然以a为标准和b进行比较
		temp->next = (a==tail) ? b : a;
	}
	return head->next;
}

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（编辑：李大同）

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C语言数据结构 链表与归并排序实例详解

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