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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