单链表的快速排序
单链表的特点是：单向。设头结点位head，则最后一个节点的next指向NULL。如果只知道头结点head，请问怎么将该链表排序？
设结点结构为
struct Node{ int key; Node* next; };
那么一般人见到这种题目，立马就会想到指针交换。是的，大家被指针交换的题目做多了，形成思维定势了。对于这道题，我们完全可以利用值交换来达到排序的目的。
当然，怎么值交换？
很多人得第一想法就是选择排序，这个木有问题，不过它的复杂度为O(n^2)；有木有更好一点的方法呢？归并，不错，归并确实能将复杂度降到O(nlogn)不过，它是是链表交换的形式，我们这里提到的是要用值交换的形式。还有别的方法吗？对了，快排！
你可能回诧异，怎么会是快排？快排不是需要一个指针指向头，一个指针指向尾，然后两个指针相向运动并按一定规律交换值，最后找到一个支点使得支点左边小于支点，支点右边大于支点吗（这句话很长，累死俺了）？是滴，木有错，不过问题出来了。如果是这样的话，对于单链表我们没有前驱指针，怎么能使得后面的那个指针往前移动呢？所以这种快排思路行不通滴，如果我们能使两个指针都往next方向移动并且能找到支点那就好了。怎么做呢？
接下来我们使用快排的另一种思路来解答。我们只需要两个指针p和q，这两个指针均往next方向移动，移动的过程中保持p之前的key都小于选定的key，p和q之间的key都大于选定的key，那么当q走到末尾的时候便完成了一次支点的寻找。如下图所示：
既然两个指针都是从前往后遍历，那么链表值进行交换就简单了。找到支点后，支点左边和支点右边进行子问题递归，就回到快排原来的思路上去了。代码如下：
struct Node { int key; Node* next; Node(int nKey, Node* pNext) : key(nKey) , next(pNext) {} }; Node* GetPartion(Node* pBegin, Node* pEnd) { int key = pBegin->key; Node* p = pBegin; Node* q = p->next; while(q != pEnd) { if(q->key < key) { p = p->next; swap(p->key,q->key); } q = q->next; } swap(p->key,pBegin->key); return p; } void QuickSort(Node* pBeign, Node* pEnd) { if(pBeign != pEnd) { Node* partion = GetPartion(pBeign,pEnd); QuickSort(pBeign,partion); QuickSort(partion->next,pEnd); } }
使用时只需调用QuickSort(pHead,NULL)即可！
java 实现
import java.util.*; public class Main{ // 交换 public static void swap(LinkedList<Integer> list, int i, int j) { int t = list.get(j); list.set(j, list.get(i)); list.set(i, t); } public static void qsort(LinkedList<Integer> list, int left, int right) { if(left < right) { int i = left; // 初始化i，为链表第一个元素（最左边的元素） int j = i + 1; // 初始化j = i + 1 int x = list.get(i); // 基准数字 while(j <= right) { // 大循环条件，j不能超过链表长度 // 如果 j 指向的值大于等于基准数字（如果比基准大，直接跳过） while(j <= right && list.get(j) >= x) j++; // 否则，j 指向的值小于基准，则交换 if(j <= right) { i++; // 交换时，i 首先要向后移动一位 swap(list, i, j); // 交换 j++; // 随后，j向后移动一位 } } swap(list, left, i); // 最后，交换 i 位置的值和基准元素。一趟排序结束。 qsort(list, left, i-1); // 递归排序左边 qsort(list, i+1, right); // 递归排序右边 } } public static void main(String[] args) { LinkedList<Integer> list = new LinkedList(); int[] arr = {4,2,5,3,7,9,0,1}; // test case 1 // int[] arr = {5,4,3,2,1,6,7,9,8,10}; // test case 2 for(int i = 0; i < arr.length; i++) { list.add(arr[i]); } qsort(list, 0, arr.length-1); System.out.println(list.toString()); } }
参考 ：单链表的快速排序
