单向链表的排序
一.摘要
list容器封装了一个 sort() 函数对链表进行排序，以前没动手写过链表的排序，当初以为觉得这不是轻而易举吗？今天的 linux c编程实验 要用到链表，真的是我想当然了，花费了一下午和一晚上的时间。真的有点不可思议。总的来说，说起来容易也不容易，难也不难，只要你思路清晰，感觉还是很容易写出来的，前提是不要想着用最少的变量写出最短的代码？先写出来再想这些不行吗？
二.冒泡排序（C++描述）
下面给出普通排序算法（估计有点难看懂，建议看第二个）：
注：front、middle、back 分别为前驱、中驱（自己编的）、后驱
1 void sort_list(list * &head) { //升序 2 /*第一版*/ 3 list *front, *middle, *back; 4 list *end=NULL;//保存内层循环的结束位置 5 while (head->next!=end) {//升序排列 6 front = head; 7 middle = head; 8 if (head->value > head->next->value) {//保持head永远指向链头 9 head = head->next; 10 } 11 int i = 0; 12 while (middle->next!=end) { 13 back = middle->next; 14 if (middle->value > back->value) {//交换middle和back 15 middle->next=back->next; 16 back->next = middle; 17 //因为初始状态的时候front和middl都是头结点，内层第一次循环不能让front->next = back,否则就相当于middle->next = back 18 if (i != 0) { 19 front->next = back; 20 } 21 front = back; 22 //上面的交换过程之后middle已经变成原来的back，也就是原来的下一个元素 23 } 24 else { 25 middle = middle->next; 26 if (i != 0) {//因为初始状态的时候front和middl都是头结点，内层第一次循环不需要移动front 27 front = front->next; 28 } 29 } 30 i=1; 31 } 32 end = middle; 33 } 34 }
上面的代码内层循环的每一次都令 front 和 middle 指向同一个元素，因此第一次循环和后面的循环还需要分情况处理（花了这么多时间，基本都花在这里），下面是附加空头结点辅助排序（内层循环不需要分情况处理，比上面的容易理解）：
1 void sort_list(list * &head) { //升序 2 /*第二版while循环*/ 3 list *front, *middle, *back; 4 list *end = NULL;//保存内层循环的结束位置 5 /*插入空头结点*/ 6 /*list *t = new list; 7 t->next = head; 8 head = t;*/ 9 head = new list{ 0, head }; 10 while ((head->next)->next != end) {//升序排列 11 front = head; 12 middle = head->next; 13 while (middle->next != end) { 14 back = middle->next; 15 if (middle->value > back->value) {//交换middle和back 16 middle->next = back->next; 17 back->next = middle; 18 front->next = back; 19 //上面的交换过程之后middle已经变成原来的back，也就是原来的下一个元素 20 } 21 else { 22 middle = middle->next;//不需交换的话middle指向下一个元素 23 } 24 front = front->next;//前驱指向下一个元素 25 } 26 end = middle; 27 } 28 head = head->next; 29 }
附加头结点辅助排序的 for循环 代码（和上面的 第二版while循环 一模一样，估计直接看这个有点难理解，但是看起来紧凑、舒服）：
1 void sort_list(list * &head) { //升序 2 /*第二版for循环*/ 3 list *front, *middle, *back; 4 list *end = NULL;//保存内层循环的结束位置 5 for (head = new list{ 0, head }; (head->next)->next != end; end = middle) { 6 for (front = head, middle = head->next; middle->next != end; front = front->next) { 7 back = middle->next; 8 if (middle->value > back->value) {//交换middle和back 9 middle->next = back->next; 10 back->next = middle; 11 front->next = back; 12 //上面的交换过程之后middle已经变成原来的back，也就是原来的下一个元素 13 } 14 else { 15 middle = middle->next;//不需交换的话middle指向下一个元素 16 } 17 } 18 } 19 head = head->next;//去除空头结点 20 }
完整代码：
1 #include<iostream> 2 #include<ctime> 3 using namespace std; 4 typedef struct s{ 5 int value; 6 struct s * next; 7 }list; 8 list * init_list() {//创建不带头结点的链表 9 srand((unsigned)time(NULL)); 10 list *head = new list; 11 list *p = head,*q; 12 for (int i = 0; i < 5; i++) { 13 q = new list; 14 q->value = rand(); 15 q->next = NULL; 16 p->next = q; 17 p = q; 18 } 19 head = head->next;//删去头节点 20 return head; 21 } 22 void sort_list(list * &head) { //升序 23 /*第二版for循环*/ 24 list *front, *middle, *back; 25 list *end = NULL;//保存内层循环的结束位置 26 for (head = new list{ 0, head }; (head->next)->next != end; end = middle) { 27 for (front = head, middle = head->next; middle->next != end; front = front->next) { 28 back = middle->next; 29 if (middle->value > back->value) {//交换middle和back 30 middle->next = back->next; 31 back->next = middle; 32 front->next = back; 33 //上面的交换过程之后middle已经变成原来的back，也就是原来的下一个元素 34 } 35 else { 36 middle = middle->next;//不需交换的话middle指向下一个元素 37 } 38 } 39 } 40 head = head->next;//去除空头结点 41 } 42 void print_list(list *p) { 43 while (p != NULL) { 44 cout << p->value << " "; 45 p = p->next; 46 } 47 cout << endl; 48 } 49 int main() { 50 /*创建链表*/ 51 list *head=init_list(); 52 /*打印随机数创建的链表*/ 53 print_list(head); 54 /*排序*/ 55 sort_list(head); 56 /*打印排序后的链表*/ 57 print_list(head); 58 system("pause"); 59 return 0; 60 }
运行结果：
三.总结
学业繁忙，就不详细讲过程了，图呢，当然就免了，先写着冒泡排序，以后需要其他的排序方法的时候再更新。
网上很多是值交换，这里就不再写了，相对来说简单一点，感觉也差不多，但是位置交换感觉还是必须掌握的，毕竟这是链表。
