[Leetcode] 148. Sort List

Sort a linked list in O(n log n) time using constant space complexity.

解题思路：
题目限定了时间必须为O(nlgn)，符合要求只有快速排序，归并排序，堆排序，而根据单链表的特点，最适于用归并排序。代码如下：

class Solution {
public:
    ListNode* sortList(ListNode* head) {
        if (!head || !head->next) return head;
       
        //利用快慢指针，将链表拆解为两个
        ListNode *slow = head, *fast = head, *pre = head;
        while (fast && fast->next) {
            pre = slow; //pre指向第一个链表最后一个元素
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }
        pre->next = NULL; //将链表断开
        return merge(sortList(head), sortList(slow));
    }

    //合并链表，链表合并不需要开辟新的空间
   //将递归与合并合二为一，与数组合并不同
    ListNode* merge(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        if (!l1) return l2; //其中一个为空，返回另一个
        if (!l2) return l1;
        if (l1->val < l2->val) {
            l1->next = merge(l1->next, l2);
            return l1;
        } else {
            l2->next = merge(l1, l2->next);
            return l2;
        }
    }
};