Sort List

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

链表排序，看起来比较简单，关键题目要求O(n log n)时间复杂度。根据下表，堆排序，归并排序和快速排序符合要求，但是快速排序的元素交换和堆排序的子节点寻找在链表里都比较难于实现。于是想到归并排序，归并排序算法递归地分别排序左右两个子序列，那在链表里怎么分开左右两部分？一种方法是设两个指针，一个每次跳一个元素，另一个每次跳两个元素。当后一个指向结尾时，第一个正好为中间元素。

代码如下：

ListNode* sortList(ListNode* head) {    if (head == nullptr || head->next == nullptr)        return head;    ListNode* p1 = head;    ListNode* p2 = head->next->next;    while (p2 != nullptr && p2->next != nullptr) {        p1 = p1->next;        p2 = p2->next->next;    }    ListNode *l2 = sortList(p1->next);    p1->next = nullptr;    return mergeSortedList(sortList(head), l2);}ListNode* mergeSortedList(ListNode *l1, ListNode *l2) {    ListNode head(0);    ListNode *p = &head;    while (l1 != nullptr && l2 != nullptr) {        if (l1->val < l2->val) {            p->next = l1;            l1 = l1->next;        } else {            p->next = l2;            l2 = l2->next;        }        p = p->next;    }    if (l1 != nullptr)        p->next = l1;    if (l2 != nullptr)        p->next = l2;    return head.next;}

参考文献：
[1] 经典排序算法总结与实现 http://wuchong.me/blog/2014/02/09/algorithm-sort-summary/