在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序。

示例 1:

输入: 4->2->1->3
输出: 1->2->3->4

示例 2:

输入: -1->5->3->4->0
输出: -1->0->3->4->5

思路：

由复杂度可想到归并排序，归并排序最重要的merge步骤在链表下可以实现O（1）的空间复杂度，具体实现如下。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* sortList(ListNode* head) {
        if(!head)
        {
            return nullptr;
        }
        int count=0;
        ListNode* p=head;
        while(p)
        {
            count++;
            p=p->next;
        }
        return sort(head,0,count-1);
    }
    ListNode* sort(ListNode* head,int start,int end)
    {
        if(start>=end)
        {
            return head; 
        }
        int mid=start+(end-start)/2;
        ListNode* left=head;
        ListNode* right=head;
        int count=0;
        while(count<mid-start)
        {
            right=right->next;
            count++;
        }
        ListNode* temp=right;
        right=right->next;
        temp->next=nullptr;
        ListNode* l1=sort(left,start,mid);
        ListNode* l2=sort(right,mid+1,end);
        return merge(l1,l2);
    }
    ListNode* merge(ListNode* l1,ListNode* l2)
    {
        ListNode* head=new ListNode(0);
        ListNode* p=head;
        while(l1 && l2)
        {
            if(l1->val<l2->val)
            {
                p->next=l1;
                l1=l1->next;
            }
            else
            {
                p->next=l2;
                l2=l2->next;
            }
            p=p->next;
        }
        if(l1)
        {
            p->next=l1;
        }
        if(l2)
        {
            p->next=l2;
        }
        return head->next;
    }
};