LeetCode 23. 合并K个升序链表 JAVA

灰太狼 2022-12-09 11:34 180阅读 0赞

给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。  
请你将所有链表合并到一个升序链表中，返回合并后的链表。

示例 1：
    
    输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
    输出：[1,1,2,3,4,4,5,6]
    解释：链表数组如下：
    [
      1->4->5,
      1->3->4,
      2->6
    ]
    将它们合并到一个有序链表中得到。
    1->1->2->3->4->4->5->6
    示例 2：
    
    输入：lists = []
    输出：[]
    示例 3：
    
    输入：lists = [[]]
    输出：[]
     
    
    提示：
    
    k == lists.length
    0 <= k <= 10^4
    0 <= lists[i].length <= 500
    -10^4 <= lists[i][j] <= 10^4
    lists[i] 按 升序 排列
    lists[i].length 的总和不超过 10^4
    
    来源：力扣（LeetCode）
    链接：https://leetcode-cn.com/problems/merge-k-sorted-lists
    著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

方法一：直接利用合并两个有序链表排序，但效率较低

/**
     * Definition for singly-linked list.
     * public class ListNode {
     *     int val;
     *     ListNode next;
     *     ListNode() {}
     *     ListNode(int val) { this.val = val; }
     *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
     * }
     */
    class Solution {
        
        public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        
            if(lists.length==0) return null;
            for(int i=1;i<lists.length;i++)
            {
        
                lists[0]=mergeTwoLists(lists[0],lists[i]);
            }
            return lists[0];
        }
        
        public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        
            ListNode head=new ListNode();
            ListNode p=head;
            while(l1!=null&&l2!=null)
            {
        
                if(l1.val>l2.val)
                {
        
                	p.next=l2;
                	l2=l2.next;
                	p=p.next;
                }
                else 
                {
        
                	p.next=l1;
                    l1=l1.next;
                    p=p.next;
                }
            }
            if(l1!=null) p.next=l1;
            if(l2!=null) p.next=l2;
            return head.next;
        }
    }

方法二：分治策略，将链表数组两两分开，再两两合并，时间上很快很多

/**
     * Definition for singly-linked list.
     * public class ListNode {
     *     int val;
     *     ListNode next;
     *     ListNode() {}
     *     ListNode(int val) { this.val = val; }
     *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
     * }
     */
    class Solution {
        
        public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        
            if(lists.length==0) return null;
          /*  for(int i=1;i<lists.length;i++)
            {
                lists[0]=mergeTwoLists(lists[0],lists[i]);
            }*/
            return merge(lists,0,lists.length-1);
        }
        public ListNode merge(ListNode[] lists,int low,int high)
        {
        
            if(high-low==0) return lists[low];
            else if(high-low==1) return mergeTwoLists(lists[low],lists[high]);
            else
            {
        
                int mid=(low+high)/2;
                ListNode tmp1=merge(lists,low,mid);
                ListNode tmp2=merge(lists,mid+1,high);
                return mergeTwoLists(tmp1,tmp2);
            }
        }
        public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        
            ListNode head=new ListNode();
            ListNode p=head;
            while(l1!=null&&l2!=null)
            {
        
                if(l1.val>l2.val)
                {
        
                	p.next=l2;
                	l2=l2.next;
                	p=p.next;
                }
                else 
                {
        
                	p.next=l1;
                    l1=l1.next;
                    p=p.next;
                }
            }
            if(l1!=null) p.next=l1;
            if(l2!=null) p.next=l2;
            return head.next;
        }
    }