链表合并排序的C程序介绍

链表合并排序是一种常用的排序算法，适用于链表结构的数据。该算法基于分治法的思想，通过将链表递归地拆分成子链表，再进行合并排序来达到排序的目的。这个算法的时间复杂度为 O(n*logn)，是十分高效的。

算法思路

1. 将链表拆解成两个子链表，分别排序。
2. 将两个子链表合并成一个有序链表。

代码实现

以下是链表合并排序的C程序实现：

#include <stdlib.h>

typedef struct node_t {
    int value;
    struct node_t* next;
} Node;

void split_list(Node* head, Node** left, Node** right) {
    Node* slow = head;
    Node* fast = head->next;
    while (fast) {
        fast = fast->next;
        if (fast) {
            fast = fast->next;
            slow = slow->next;
        }
    }
    *left = head;
    *right = slow->next;
    slow->next = NULL;
}

Node* merge_lists(Node* left, Node* right) {
    Node* result = NULL;
    if (!left)
        return right;
    if (!right)
        return left;

    if (left->value <= right->value) {
        result = left;
        result->next = merge_lists(left->next, right);
    } else {
        result = right;
        result->next = merge_lists(left, right->next);
    }
    return result;
}

void merge_sort_list(Node** head) {
    Node* inner_head = *head;
    Node* left;
    Node* right;

    if (!inner_head || !inner_head->next) // base condition
        return;

    split_list(inner_head, &left, &right);

    merge_sort_list(&left);
    merge_sort_list(&right);

    *head = merge_lists(left, right);
}

代码说明

上述代码实现了链表的拆分、合并和排序，主要包含以下几个函数：

• split_list: 将一个链表拆分成两个子链表，返回拆分后的两个链表 left 和 right。
• merge_lists: 合并两个有序链表，返回一个有序的链表。
• merge_sort_list: 对链表进行归并排序。

同时，代码中还定义了 Node 结构体类型，表示链表中的一个节点。每个节点包含一个整型的值 value 和一个指向下一个节点的指针 next。

综述

链表合并排序是一种高效的排序算法，它利用分治法的思想对链表进行排序。代码实现较为复杂，需要仔细理解各个函数之间的调用关系和参数的意义。