C++ में लिंक्ड लिस्ट के लिए मर्ज सॉर्ट

समस्या कथन

एक लिंक्ड लिस्ट दी गई है। इसे मर्ज सॉर्ट एल्गोरिदम का उपयोग करके सॉर्ट करें।

List: 10→20→8→17→5→13→4
Sorted list: 4→5→8→10→13→17→20

एल्गोरिदम

1. यदि हेड NULL है या लिस्ट में केवल एक तत्व है तो लिस्ट लौटाएं
2. मूल लिस्ट को 2 भागों में विभाजित करके दो लिस्ट बनाएं
3. लिस्ट के पहले और दूसरे भाग को सॉर्ट करें
4. दोनों सॉर्ट की गई लिस्ट को मर्ज करें

C++ उदाहरण

#include <iostream>
#include <new>
#define SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof(arr[0]))
using namespace std;

struct Node {
    int data;
    struct Node *next;
};

Node* createList(int *arr, int n) {
    Node *head, *p;
    p = head = new Node;
    head->data = arr[0];
    head->next = NULL;
    for (int i = 1; i < n; ++i) {
        p->next = new Node;
        p = p->next;
        p->data = arr[i];
        p->next = NULL;
    }
    return head;
}

void displayList(Node *head) {
    while (head != NULL) {
        cout << head->data << " ";
        head = head->next;
    }
    cout << endl;
}

Node* mergeSortedLists(Node *head1, Node *head2) {
    if (!head1) return head2;
    if (!head2) return head1;
    Node *result = NULL;
    if (head1->data < head2->data) {
        result = head1;
        result->next = mergeSortedLists(head1->next, head2);
    } else {
        result = head2;
        result->next = mergeSortedLists(head1, head2->next);
    }
    return result;
}

void splitList(Node *src, Node **fRef, Node **bRef) {
    Node *fast = src->next, *slow = src;
    while (fast != NULL) {
        fast = fast->next;
        if (fast != NULL) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next;
        }
    }
    *fRef = src;
    *bRef = slow->next;
    slow->next = NULL;
}

void mergeSort(Node **head) {
    Node *p = *head, *a = NULL, *b = NULL;
    if (!p || !p->next) return;
    splitList(p, &a, &b);
    mergeSort(&a);
    mergeSort(&b);
    *head = mergeSortedLists(a, b);
}

int main() {
    int arr[] = {10, 20, 8, 17, 5, 13, 4};
    Node *head = createList(arr, SIZE(arr));
    cout << "Unsorted list: " << endl;
    displayList(head);
    mergeSort(&head);
    cout << "Final sorted list: " << endl;
    displayList(head);
    return 0;
}

आउटपुट

Unsorted list: 10 20 8 17 5 13 4
Final sorted list: 4 5 8 10 13 17 20