链表的排序
本次讨论单向链表的排序。本质上讲,链表的排序与数组的排序在算法上有很多相通的地方,但是由于单向链表只能向后访问的特殊性,那些要求随机访问的排序算法在链表的排序上并不能施展手脚,所以只能采用相邻比较的排序方法:冒泡法,而且只能从前向后冒泡。链表的另一个问题是由于长度不是已知的,所以终止条件只能通过节点是否为空进行判断,而每次的循环次数也是如此。下面是两种排序方法,一种求出长度再排序,另一种直接进行排序。
另一种排序要求是倒序。当然,我们可以修改count1(),使其不分青红皂白总是交换相邻节点,只是复杂度较高。另一种优美简练的算法就是下面的reverse方法。代码中添加了注释,应该能看明白。核心思想就是化整为零,每次把即将要倒序的节点指向已倒序完成的节点序列,然后指针右移,直至结束。
// 计算链表长度
public int count() {
Node2<T> temp = head;
int count = 0;
while (temp != null) {
count++;
temp = temp.next;
}
return count;
}
// 用于两节点数据交换
private void swap(Node2<T> Node21, Node2<T> Node2) {
T temp = Node21.key;
Node21.key = Node2.key;
Node2.key = temp;
}
// 由链表长度控制循环判断条件
public void sort1() {
int n = count();
if (n > 1) {// 至少两个节点才能排序;
for (int i = 0; i < n; i++) {
Node2<T> temp = head;
for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {// 相邻比较,前者小则互换值。(升序排列)
if (((Person) temp.key).compareTo((Person) temp.next.key) == 1)
swap(temp, temp.next);
temp = temp.next;// 指针右移
}
}
}
}
// 此处维护两个指针,index记录外层循环的起始位置,每次右移;temp和sort1()方法里的temp指针作用一致,表示内层循环。
public void sort2() {
Node2<T> index = head;
while (index != null) {
Node2<T> temp = index;
while (temp != null && temp.next != null) {
if (((Person) temp.key).compareTo((Person) temp.next.key) == -1)
swap(temp, temp.next);
temp = temp.next;
}
// 注意此处,由于链表只能向右访问,导致最值只能冒向右侧。我们的外层循环指针之所以也是右移,是因为下面对头节点和尾节点进行了互换,使得最 值相当于冒向左侧。
swap(index, temp);
index = index.next;
}
}
//此处为链表的反转操作,逻辑存在一定难度,但已是我见过的精炼优美的代码
public ListNode reverse(ListNode head) {
ListNode result = null;声明一个链表
while(head != null){
ListNode temp = head.next;(1)//因下一步要修改head.next,(1)将右移指针保存起来,(4)最后再给head;
head.next = result;(2)//(2)就是把下一个等待倒序的节点(head)指向已经倒序完成的result节点,这样又有一个节点完成了倒序;
result = head;(3)//(3)把结果重新指向最新的倒序节点序列;
head = temp;(4)//指针右移;
}
return result;
}