快速排序的单链表实现

在算法思想上，对于单链表的快速排序和对于数组的快速排序基本一致，但是同时也存在很大的区别，导致的原因我们也很容易明白，那就是单链表不支持像数组那样的方便的访问下标，也就是说我们无法对其进行从末尾向前遍历。所以我们将第一个链表第一个结点的值作为左轴，然后向右进行遍历，设置一个small指针指向左轴的下一个元素，然后比较如果比左轴小的话，使small指针指向的数据与遍历到的数据进行交换。最后将左轴元素与small指针指向的元素交换即可。之后就是递归。具体图解如下：

下面附上代码：

void quicksort(Linklist head, Linklist end){
	if(head == NULL || head == end)             //如果头指针为空或者链表为空，直接返回
		return ;
	int t;
	Linklist p = head -> next;                  //用来遍历的指针
	Linklist small = head;
	while( p != end){
		if( p -> data < head -> data){      //对于小于轴的元素放在左边
			small = small -> next;
			t = small -> data;
			small -> data = p -> data;
			p -> data = t;
		}
		p = p -> next;
	}
	t = head -> data;                           //遍历完后，对左轴元素与small指向的元素交换
	head -> data = small -> data;
	small -> data = t;
	quicksort(head, small);                     //对左右进行递归
	quicksort(small -> next, end);
}

此外，对于链表，快排还有其他的思路。那就是将基准定下来后，遍历链表，选择比基准小的连成一个新的子表，选择比基准大的连成一个新的子表，然后将基准插入，进而再对两个子表进行递归快排

void Quicksort(Linklist *head, Linklist end){
	Linklist right;
	Linklist *p1;
	Linklist *p2;
	Linklist flag;
	Linklist old;
	int num, left_num, right_num;
	if(*head == end)
		return ;
	do{
		flag = *head;                                                  //基准元素
		p1 = head;                                                     //比基准元素小的链表
		p2 = &right;                                                   //比基准元素大的链表
		left_num = right_num = 0;                                      //记录两个链表长度的大小
		for(old =(*head) -> next; old != end; old = old -> next){      //遍历当前函数中的链表
			if(old -> data < flag -> data){                        //对于小于基准的元素，放在左链表中
				left_num ++;
				*p1 = old;
				p1 = &(old -> next);
			}
			else{
				++right_num;                                   //对于大于基准的元素，放在右链表中
				*p2 = old;
				p2 = &(old -> next);
			}
		}
		*p2 = end;                                                     //封死右链表
		*p1 = flag;                                                    //将基准插入在两个链表之间
		flag -> next = right;
		if(left_num > right_num){                                      //对长度更小的链表进行递归快排运算
			Quicksort(&(flag -> next), end);
			end = flag;
			num = left_num;
		}
		else{
			Quicksort(head, flag);
			head = &(flag -> next);
			num = right_num;
		}
	}while(num > 1);
}

对于链表中的快速排序暂时说这么多，但是实际上快排是不适合单链表的，应用归并排序效率更好