Java 中使用冒泡排序对单链表排序的完整指南

2024-03-14 13:16:22

使用冒泡排序对单链表进行排序

简介

单链表是一种广泛应用的数据结构，它由一系列值和指向下一元素的指针组成。对单链表进行排序是一个常见的任务，而冒泡排序是一种简单且易于理解的排序算法，可以用于此目的。本文将探讨如何在 Java 中使用冒泡排序对单链表进行排序，并深入了解其步骤、注意事项和性能分析。

算法步骤

冒泡排序算法通过重复比较相邻元素并交换不按序的元素来对单链表进行排序。以下是其步骤：

初始化： 创建一个哨兵节点，指向链表的第一个元素。
排序：
- 遍历链表，将当前元素与下一个元素进行比较。
- 如果当前元素大于下一个元素，则交换两个元素。
- 重复此步骤，直到链表已完全遍历且不再需要交换。
返回： 返回哨兵节点的 next 指针，它指向已排序的链表。

代码示例

public static ListNode bubbleSort(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return head;
    }

    ListNode dummy = new ListNode(0);
    dummy.next = head;
    ListNode prev = dummy;
    ListNode curr = head;

    while (curr != null) {
        ListNode next = curr.next;

        while (next != null) {
            if (curr.val > next.val) {
                // 交换两个元素
                prev.next = next;
                curr.next = next.next;
                next.next = curr;

                // 更新 prev 和 curr 指针
                prev = next;
                next = curr;
            } else {
                // prev 和 curr 指针向后移动
                prev = prev.next;
                curr = curr.next;
            }
        }

        // 重新初始化 prev 和 curr 指针
        prev = dummy;
        curr = dummy.next;
    }

    return dummy.next;
}