带插入功能的归并排序

Question

我有两个排序的链表 l1 和 l2。我想在保持 l1 排序的同时将 l2 合并到 l1 中。我的 return 语句是 l1 排序的， l2 是一个空列表。如何使用 insert_before、insert_after 和 remove_node 函数来解决这个问题？有什么想法吗？

Answer 1

如果您知道链表是​​如何实现的，那么您可以使用类似下面的方法轻松地遍历这两个列表。如果您不太了解链表，您可能需要先阅读这些内容。

if(l1 == null || l2 == null){
    return l1==null ? l2 : l1;
indexA = indexB = 0;
elemA = l1.get(0);
elemB = l2.get(0);
while(indexA<l1.size() || indexB<l2.size()){   
    if(indexA==l1.size()){
        l1.insert_after(l1.size()-1,elemB);
        indexA++;
        indexB++;
        if(indexB<l2.size()){
            elemB = l2.get(indexB);
        }
        continue;
    }
    if(indexB==l2.size()){
        break;
    }
    if(elemA<elemB){
        indexA++;
        if(indexA<l1.size()){
            elemA = l1.get(indexA);
        }
        continue;
    }
    if(elemA>elemB){
        l1.insert_before(indexA,elemB);
        indexA++;
        indexB++;
        if(indexB<l2.size()){
            elemB = l2.get(indexB);
        }
}
return l1;

这是一个类似于 java 的实现，它遍历两个列表并将它们合并在一起。我决定只返回 l1 ，因为空列表有点没用，对吧？所有低效的 get() 调用都可以通过编写自己的简单 LinkedList 类来访问下一个和最后一个字段来避免，这将极大地方便导航。

如果您可以提供有关您可用的方法或必须使用的语言的更多信息，我可能会为您提供更好的解释。

编辑：解释

首先 elemA /elemB 都被赋予链表中第一个元素的值，然后使用 while 循环遍历它们，直到用于跟踪我们在列表中的位置的索引值都太高（例如==列表大小）

现在前两个 if 语句用于检查其中一个列表是否已经完全迭代，如果第一个列表是这种情况，则第二个列表的下一个元素只是添加到 l1 的最后一个元素之后，因为它必须大于它，否则 indexA 不会增加。 （在这个 if 语句中 indexA 也会增加，因为列表的大小越来越大，并且 indexA 与 l1.size() 进行比较），最后 continue 语句跳到循环的下一次迭代。
while 循环中的第二个 if 语句测试第二个列表是否已经完全迭代，如果这是真的，就没有更多的东西可以合并，所以循环被 break 语句停止。

下面或多或少是经典的归并排序；
如果 l1 的当前元素小于 l2 的当前元素，则转到 l1 的下一个元素并进行循环的下一次迭代，否则将 l2 的当前元素插入 elemA 之前并进一步迭代这里 indexA 也递增，因为否则它不再指向正确的元素，因为在它之前插入了一个元素。
够了吗？

编辑：添加测试如果任何一个列表为空，如@itwasntme 建议的那样

Answer 2

问题中没有明确定义函数 insert_before、insert_after 和 remove_node。那么假设其中一个参数是对“列表”的引用，那么另一个参数是索引、迭代器还是指向节点的指针？如果列表是双向链表，那么第二个参数是迭代器或指向节点的指针是有意义的（每个节点都有指向前一个节点的指针，因此无需根据索引进行扫描以查找先验节点）。

对于 Visual Studio 的 std::list::sort，它使用迭代器和 std::list::splice 在列表中移动节点，使用迭代器在合并期间跟踪子列表的开始和结束种类。 std::list::sort 使用的 std::list::splice 版本将 remove_node 和 insert_before 组合成一个函数。