C语言实现单链表的快速排序算法

下面是详细的攻略：

单链表快速排序算法的原理

在单链表上实现快速排序，需要了解快速排序算法的原理。快速排序是一种常用的基于比较的排序算法，它的基本思想是：选取一个基准元素（pivot），将数组分成两个部分，一个部分是小于基准元素的，一个部分是大于基准元素的。然后对这两个部分分别递归进行快排，最终得到排序后的数组。

在单链表上，选择基准元素也是一样的，不同的是如何将链表分成两部分。一般的做法是选择一个基准节点，然后将链表分成小于基准节点和大于等于基准节点两部分。在递归子问题时，需要对小于基准节点的那部分链表和大于等于基准节点的那部分链表分别进行排序。

实现思路

具体的实现思路如下：

1. 首先需要在单链表中找到一个基准节点。一般的做法是选择链表中的第一个节点作为基准节点。

2. 然后开始遍历整个链表，将小于基准节点的节点插入到一个新的链表中，并从原链表中删除这些节点。插入操作可以使用头插法，将小于基准节点的节点插入到新链表的头部。删除操作可以使用前驱节点操作，找到小于基准节点的节点的前驱节点，然后将前驱节点指向当前节点的后继节点。

3. 遍历完整个链表后，新链表中的节点即为小于基准节点的节点，原链表中的节点即为大于等于基准节点的节点。

4. 对新链表和原链表分别进行递归快排，直到只有一个节点，递归结束。

5. 最后将排序好的新链表和原链表合并成一个有序的链表。合并操作可以使用归并排序中的合并操作，也可以使用前驱节点操作。

C语言实现示例

下面提供两个示例，一个是使用头插法来将小于基准节点的节点插入到新链表的头部，另一个是使用前驱节点操作来删除节点。这两个示例都是基于链式存储结构实现的。

示例1：使用头插法

struct ListNode* quickSort(struct ListNode* head) {
    if (head == NULL || head->next == NULL) {
        return head;
    }
    struct ListNode *pivot = head;
    struct ListNode *cur = head->next;
    struct ListNode *smallHead = NULL;
    struct ListNode *smallTail = NULL;
    while (cur != NULL) {
        if (cur->val < pivot->val) {
            if (smallHead == NULL) {
                smallHead = cur;
                smallTail = cur;
            } else {
                smallTail->next = cur;
                smallTail = cur;
            }
            cur = cur->next;
            smallTail->next = NULL;
        } else {
            pivot->next = cur;
            pivot = cur;
            cur = cur->next;
        }
    }
    struct ListNode *left = quickSort(smallHead);
    struct ListNode *right = quickSort(head->next);
    head->next = right;
    if (left == NULL) {
        return head;
    }
    struct ListNode *tail = left;
    while (tail->next != NULL) {
        tail = tail->next;
    }
    tail->next = head;
    return left;
}

示例2：使用前驱节点操作

struct ListNode* quickSort(struct ListNode* head) {
    if (head == NULL || head->next == NULL) {
        return head;
    }
    struct ListNode *pivot = head;
    struct ListNode *cur = head->next;
    struct ListNode *smallTail = head;
    while (cur != NULL) {
        if (cur->val < pivot->val) {
            smallTail->next = cur->next;
            cur->next = head;
            head = cur;
            cur = smallTail->next;
        } else {
            smallTail = cur;
            cur = cur->next;
        }
    }
    struct ListNode *left = quickSort(head);
    struct ListNode *right = quickSort(pivot->next);
    pivot->next = right;
    if (left == NULL) {
        return pivot;
    }
    struct ListNode *tail = left;
    while (tail->next != NULL) {
        tail = tail->next;
    }
    tail->next = pivot;
    return left;
}

以上是基于单链表实现的快速排序算法的详细攻略，希望对你有所帮助。