LeetCode21.合并两个有序链表

最新推荐文章于 2025-09-02 23:02:11 发布

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#链表 #数据结构 #leetcode #java

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本文介绍如何将两个升序链表合并为一个新的升序链表，提供递归和迭代两种方法，并分析了各自的算法复杂度。

题目描述

将两个升序链表合并为一个新的升序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例：

输入：1->2->4, 1->3->4
输出：1->1->2->3->4->4

思路

1.递归
先找出子问题，子问题可以化为：
当L1[0]小于等L2[0]时，L = L1[0] + merge(L1[1:N],L2)
否则， L = L2[0] + merge(L1,L2[1:N])
递归出口为当L1或L2为null时
Java代码

 public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        //递归求解
         if(l1 == null){
             return l2;
         }
         else if(l2 == null){
             return l1;
         }
         else if(l1.val < l2.val){
             l1.next = mergeTwoLists(l1.next,l2);
             return l1;
         }
         else{
             l2.next = mergeTwoLists(l1,l2.next);
             return l2;
         }
        }

算法复杂度分析
时间复杂度：O(M+N),因为每次递归调用只去掉剩下L1或L2的头结点，直到有一个链表为空，因此至多调用M+N次

空间复杂度：O(M+N),每次递归调用需要消耗栈空间，因为每次栈空间只访问一次头结点，因此至多消耗M+N

2.迭代

遍历比较L1和L2的首节点，可以先设置一个临时头结点pre，若L1小，那么可以将pre指向L1,否则pre指向L2，以此来合并。最后当终止循环时，最多剩一个链表不为空，因为L1和L2都是升序排列的，某个链表剩下的部分肯定都是大于之前合并的部分。然后再将之前合并的加上某个链表剩下的部分。
Java代码

public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
 //迭代求解
         ListNode pHead = new ListNode(-1);//作为合并链表的头结点
         ListNode pre;//合并链表的当前节点
         pre = pHead;  
         while(l1 != null && l2 != null){
             if(l1.val <= l2.val){
                 pre.next = l1;
                 //l1.next = l2;
                 l1 = l1.next;
             }
            else{
                 pre.next = l2;
                 //l2.next = l1;
                 l2 = l2.next;

             }
             pre = pre.next;
         }
         pre.next = l1 == null?l2:l1;
         return pHead.next;
         
    }
}