单链表的快速排序实现

来源:互联网 发布:淘宝做什么生意好赚钱 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 17:43
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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

[cpp] view plaincopy
  1. struct Node{  
  2.     int key;  
  3.     Node* next;  
  4. };  

          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:

[cpp] view plaincopy
  1. struct Node   
  2. {  
  3.     int key;  
  4.     Node* next;  
  5.     Node(int nKey, Node* pNext)  
  6.         : key(nKey)  
  7.         , next(pNext)  
  8.     {}  
  9. };  
  10.   
  11.   
  12. Node* GetPartion(Node* pBegin, Node* pEnd)  
  13. {  
  14.     int key = pBegin->key;  
  15.     Node* p = pBegin;  
  16.     Node* q = p->next;  
  17.   
  18.     while(q != pEnd)  
  19.     {  
  20.         if(q->key < key)  
  21.         {  
  22.             p = p->next;  
  23.             swap(p->key,q->key);  
  24.         }  
  25.   
  26.         q = q->next;  
  27.     }  
  28.     swap(p->key,pBegin->key);  
  29.     return p;  
  30. }  
  31.   
  32. void QuickSort(Node* pBeign, Node* pEnd)  
  33. {  
  34.     if(pBeign != pEnd)  
  35.     {  
  36.         Node* partion = GetPartion(pBeign,pEnd);  
  37.         QuickSort(pBeign,partion);  
  38.         QuickSort(partion->next,pEnd);  
  39.     }  
  40. }  


使用时只需调用QuickSort(pHead,NULL)即可!


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