本篇文章详细的介绍了JavaScript实现链表插入排序和链表归并排序，链表的归并排序就是对每个部分都进行归并排序，然后合并在一起。
1.链表
1.1链表的存储表示
//链表的存储表示typedef int ElemType;
typedef struct LNode{
ElemType data;
struct LNode *next;
}
LNode, *LinkList;
1.2基本操作
创建链表：
/* * 创建链表。 * 形参num为链表的长度，函数返回链表的头指针。 */LinkList CreatLink(int num){
int i, data;
//p指向当前链表中最后一个结点，q指向准备插入的结点。 LinkList head = NULL, p = NULL, q;
for (i = 0;
i < num;
i++) {
scanf("%d", &data);
q = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
q->data = data;
q->next = NULL;
if (i == 0) {
head = q;
}
else {
p->next = q;
}
p = q;
}
return head;
}
输出链表：
/* * 输出链表结点值。 */int PrintLink(LinkList head){
LinkList p;
for (p = head;
p ;
p = p->next) {
printf("%-3d ", p->data);
}
return 0;
}
2.链表插入排序
基本思想：假设前面n-1个结点有序，将第n个结点插入到前面结点的适当位置，使这n个结点有序。
实现方法：
将链表上第一个结点拆下来，成为含有一个结点的链表(head1)，其余的结点自然成为另外一个链表(head2)，此时head1为含有
一个结点的有序链表；
将链表head2上第一个结点拆下来，插入到链表head1的适当位置，使head1仍有序，此时head1成为含有两个结点的有序链表；
依次从链表head2上拆下一个结点，插入到链表head1中，直到链表head2为空链表为止。最后，链表head1上含所有结点，且结点有序。
插入排序代码：
/* * 链表插入排序(由小到大)。 * 输入：链表的头指针， * 输出：排序后链表的头指针。 * 实现方法：将原链表拆成两部分：链表1仍以head为头指针，链表结点有序。链表2以head2为头指针，链表结点无序。 * 将链表2中的结点依次插入到链表1中，并保持链表1有序。 * 最后链表1中包含所有结点，且有序。 */LinkList LinkInsertSort(LinkList head){
//current指向当前待插入的结点。 LinkList head2, current, p, q;
if (head == NULL) return head;
//第一次拆分。 head2 = head->next;
head->next = NULL;
while (head2) {
current = head2;
head2 = head2->next;
//寻找插入位置，插入位置为结点p和q中间。 for (p = NULL, q = head;
q && q->data <= current->data;
p = q, q = q->next);
if (q == head) {
//将current插入最前面。 head = current;
}
else {
p->next = current;
}
current->next = q;
}
return head;
}
完整源代码：
/* * 链表插入排序，由小到大 */#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define TOTAL 10 //链表长度//链表的存储表示typedef int ElemType;
typedef struct LNode{
ElemType data;
struct LNode *next;
}
LNode, *LinkList;
LinkList CreatLink(int num);
LinkList LinkInsertSort(LinkList head);
int PrintLink(LinkList head);
/* * 创建链表。 * 形参num为链表的长度，函数返回链表的头指针。 */LinkList CreatLink(int num){
int i, data;
//p指向当前链表中最后一个结点，q指向准备插入的结点。 LinkList head = NULL, p = NULL, q;
for (i = 0;
i < num;
i++) {
scanf("%d", &data);
q = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
q->data = data;
q->next = NULL;
if (i == 0) {
head = q;
}
else {
p->next = q;
}
p = q;
}
return head;
}
/* * 链表插入排序(由小到大)。 * 输入：链表的头指针， * 输出：排序后链表的头指针。 * 实现方法：将原链表拆成两部分：链表1仍以head为头指针，链表结点有序。链表2以head2为头指针，链表结点无序。 * 将链表2中的结点依次插入到链表1中，并保持链表1有序。 * 最后链表1中包含所有结点，且有序。 */LinkList LinkInsertSort(LinkList head){
//current指向当前待插入的结点。 LinkList head2, current, p, q;
if (head == NULL) return head;
//第一次拆分。 head2 = head->next;
head->next = NULL;
while (head2) {
current = head2;
head2 = head2->next;
//寻找插入位置，插入位置为结点p和q中间。 for (p = NULL, q = head;
q && q->data <= current->data;
p = q, q = q->next);
if (q == head) {
//将current插入最前面。 head = current;
}
else {
p->next = current;
}
current->next = q;
}
return head;
}
/* * 输出链表结点值。 */int PrintLink(LinkList head){
LinkList p;
for (p = head;
p ;
p = p->next) {
printf("%-3d ", p->data);
}
return 0;
}
int main(){
LinkList head;
printf("输入Total个数以创建链表：n");
head = CreatLink(TOTAL);
head = LinkInsertSort(head);
printf("排序后：n");
PrintLink(head);
putchar('n');
return 0;
}
3.链表归并排序
基本思想：如果链表为空或者含有一个结点，链表自然有序。否则，将链表分成两部分，对每一部分分别进行归并排序，然后将已排序的两个链表归并在一起。
归并排序代码：
/* * 链表归并排序(由小到大)。 * 输入：链表的头指针， * 输出：排序后链表的头指针。 * 递归实现方法：将链表head分为两部分，分别进行归并排序，再将排序后的两部分归并在一起。 * 递归结束条件：进行递归排序的链表为空或者只有一个结点。 */LinkList LinkMergeSort(LinkList head){
LinkList head1, head2;
if (head == NULL || head->next == NULL) return head;
LinkSplit(head, &head1, &head2);
head1 = LinkMergeSort(head1);
head2 = LinkMergeSort(head2);
head = LinkMerge(head1, head2);
return head;
}
其中链表分割函数如下，基本思想是利用slow/fast指针，具体实现方法见注释。
/* * 链表分割函数。 * 将链表head均分为两部分head1和head2，若链表长度为奇数，多出的结点从属于第一部分。 * 实现方法：首先使指针slow/fast指向链首， * 然后使fast指针向前移动两个结点的同时，slow指针向前移动一个结点， * 循环移动，直至fast指针指向链尾。结束时，slow指向链表head1的链尾。 */int LinkSplit(LinkList head, LinkList *head1, LinkList *head2){
LinkList slow, fast;
if (head == NULL || head->next == NULL) {
*head1 = head;
*head2 = NULL;
return 0;
}
slow = head;
fast = head->next;
while (fast) {
fast = fast->next;
if (fast) {
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
}
*head1 = head;
*head2 = slow->next;
//注意：一定要将链表head1的链尾置空。 slow->next = NULL;
return 0;
}
链表归并函数有递归实现和非递归实现两种方法：
非递归实现：
/* * 链表归并。 * 将两个有序的链表归并在一起，使总链表有序。 * 输入：链表head1和链表head2 * 输出：归并后的链表 * 实现方法：将链表head2中的结点依次插入到链表head1中的适当位置，使head1仍为有序链表。 */LinkList LinkMerge(LinkList head1, LinkList head2){
LinkList p, q, t;
if (!head1) return head2;
if (!head2) return head1;
//循环变量的初始化，q指向链表head1中的当前结点，p为q的前驱。 p = NULL;
q = head1;
while (head2) {
//t为待插入结点。 t = head2;
head2 = head2->next;
//寻找插入位置，插入位置为p和q之间。 for (;
q && q->data <= t->data;
p = q, q = q->next);
if (p == NULL) head1 = t;
else p->next = t;
t->next = q;
//将结点t插入到p和q之间后，使p重新指向q的前驱。 p = t;
}
return head1;
}
递归实现：
LinkList LinkMerge2(LinkList head1, LinkList head2){
LinkList result;
if (!head1) return head2;
if (!head2) return head1;
if (head1->data <= head2->data) {
result = head1;
result->next = LinkMerge(head1->next, head2);
}
else {
result = head2;
result->next = LinkMerge(head1, head2->next);
}
return result;
}
完整源代码：
/** 链表归并排序，由小到大。*/#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define TOTAL 10 //链表长度//链表的存储表示typedef int ElemType;
typedef struct LNode{
ElemType data;
struct LNode *next;
}
LNode, *LinkList;
LinkList CreatLink(int num);
LinkList LinkMergeSort(LinkList head);
LinkList LinkMerge(LinkList head1, LinkList head2);
LinkList LinkMerge2(LinkList head1, LinkList head2);
int LinkSplit(LinkList head, LinkList *head1, LinkList *head2);
int PrintLink(LinkList head);
/** 创建链表。* 形参num为链表的长度，函数返回链表的头指针。*/LinkList CreatLink(int num){
int i, data;
//p指向当前链表中最后一个结点，q指向准备插入的结点。 LinkList head = NULL, p = NULL, q;
for (i = 0;
i < num;
i++) {
scanf("%d", &data);
q = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
q->data = data;
q->next = NULL;
if (i == 0) {
head = q;
}
else {
p->next = q;
}
p = q;
}
return head;
}
/** 输出链表结点值。*/int PrintLink(LinkList head){
LinkList p;
for (p = head;
p;
p = p->next) {
printf("%-3d ", p->data);
}
return 0;
}
int main(){
LinkList head;
printf("输入Total个数以创建链表：n");
head = CreatLink(TOTAL);
head = LinkMergeSort(head);
printf("排序后：n");
PrintLink(head);
putchar('n');
return 0;
}
/* * 链表归并排序(由小到大)。 * 输入：链表的头指针， * 输出：排序后链表的头指针。 * 递归实现方法：将链表head分为两部分，分别进行归并排序，再将排序后的两部分归并在一起。 * 递归结束条件：进行递归排序的链表为空或者只有一个结点。 */LinkList LinkMergeSort(LinkList head){
LinkList head1, head2;
if (head == NULL || head->next == NULL) return head;
LinkSplit(head, &head1, &head2);
head1 = LinkMergeSort(head1);
head2 = LinkMergeSort(head2);
head = LinkMerge(head1, head2);
//非递归实现 //head = LinkMerge2(head1, head2);
//递归实现 return head;
}
/* * 链表归并。 * 将两个有序的链表归并在一起，使总链表有序。 * 输入：链表head1和链表head2 * 输出：归并后的链表 * 实现方法：将链表head2中的结点依次插入到链表head1中的适当位置，使head1仍为有序链表。 */LinkList LinkMerge(LinkList head1, LinkList head2){
LinkList p, q, t;
if (!head1) return head2;
if (!head2) return head1;
//循环变量的初始化，q指向链表head1中的当前结点，p为q的前驱。 p = NULL;
q = head1;
while (head2) {
//t为待插入结点。 t = head2;
head2 = head2->next;
//寻找插入位置，插入位置为p和q之间。 for (;
q && q->data <= t->data;
p = q, q = q->next);
if (p == NULL) head1 = t;
else p->next = t;
t->next = q;
//将结点t插入到p和q之间后，使p重新指向q的前驱。 p = t;
}
return head1;
}
LinkList LinkMerge2(LinkList head1, LinkList head2){
LinkList result;
if (!head1) return head2;
if (!head2) return head1;
if (head1->data <= head2->data) {
result = head1;
result->next = LinkMerge(head1->next, head2);
}
else {
result = head2;
result->next = LinkMerge(head1, head2->next);
}
return result;
}
/* * 链表分割函数。 * 将链表head均分为两部分head1和head2，若链表长度为奇数，多出的结点从属于第一部分。 * 实现方法：首先使指针slow/fast指向链首， * 然后使fast指针向前移动两个结点的同时，slow指针向前移动一个结点， * 循环移动，直至fast指针指向链尾。结束时，slow指向链表head1的链尾。 */int LinkSplit(LinkList head, LinkList *head1, LinkList *head2){
LinkList slow, fast;
if (head == NULL || head->next == NULL) {
*head1 = head;
*head2 = NULL;
return 0;
}
slow = head;
fast = head->next;
while (fast) {
fast = fast->next;
if (fast) {
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
}
*head1 = head;
*head2 = slow->next;
//注意：一定要将链表head1的链尾置空。 slow->next = NULL;
return 0;
}
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