单链表快速排序

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？

          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？

单链表的实现为：

1.使第一个节点为中心点.

2.创建2个指针(p,q),p指向头结点,q指向p的下一个节点.

3.q开始遍历,如果发现q的值比中心点的值小,则此时p=p->next,并且执行当前p的值和q的值交换,q遍历到链表尾即可.

4.把头结点的值和p的值执行交换.此时p节点为中心点,并且完成1轮快排

5.使用递归的方法即可完成排序

我们只需要两个指针p和q（上图i和j），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：

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<time.h>
using namespace std;

struct Node
{
int key;
Node* next;
Node(int nKey, Node* pNext) : key(nKey) , next(pNext){}
};

void outputList(Node * head);
Node* getEnd(Node*head);
void deleteList(Node* head);
Node * createList(int *input, int size);

/*******************************链表快排*************************************************/
Node* GetPartion(Node* pBegin, Node* pEnd)
{
if(pBegin == NULL)
return NULL;
int key = pBegin->key;
Node* p = pBegin;
Node* q = p->next;

while(q != pEnd)
{
if(q->key < key)
{
p = p->next;
swap(p->key,q->key);
}
q = q->next;
}
swap(p->key,pBegin->key);
return p;
}

void QuickSort(Node* pBeign, Node* pEnd)
{
if(pBeign != pEnd)
{
Node* partion = GetPartion(pBeign,pEnd);
QuickSort(pBeign,partion);
QuickSort(partion->next,pEnd);
}
}
/***********************************************************************************/

int main()
{
int input[] = {1,3,5,2,6,4,2};
Node* head = createList(input, sizeof(input)/sizeof(int));
Node* end = getEnd(head);
outputList(head);

QuickSort(head, end);
outputList(head);
deleteList(head);
return 0;
}

//创建链表
Node * createList(int *input, int size)
{
Node* ret = NULL;
int i = 0;
Node *tmp = NULL;
for(;i<size;i++)
{
ret = new Node(input[i],NULL);
ret->next = tmp;
tmp = ret;
}
return ret;
}

//删除链表
void deleteList(Node* head)
{
while(head!=NULL)
{
Node* temp = head;
head = head->next;
delete temp;
temp = NULL;
}
}

//获取链表尾
Node* getEnd(Node*head)
{
if(head == NULL) return NULL;
while(head!= NULL)
head = head->next;
return head;
}

//输出链表
void outputList(Node * head)
{
while(head!=NULL)
{
cout<<"--> "<<head->key;
head = head->next;
}
cout<<"\n";
}

运行结果如下图：