Merge k Sorted Lists

最新推荐文章于 2021-12-08 15:59:42 发布

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#Leetcode #Linked List #Priority_que

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本文介绍了一种高效算法，用于合并多个已排序的链表为一个有序链表。通过使用优先队列来选取最小元素并保持整体有序性，该算法的时间复杂度为O(k*n*log(k))，空间复杂度为O(k)。

Merge k sorted linked lists and return it as one sorted list. Analyze and describe its complexity.

pro：将k个排好序的链表merge成一个有序链表，分析其复杂度

sol：

1.定义一个struct记录某个结点对应的链表的id，定义一个优先队列，每次将所有的链表表头和id信息入队列，O（log(k)）的时间取出最小值。

2.将队首加到结果链表中，对应链表后移，如果没到链尾，加入。队列不为空的时候要继续这个操作。

每个节点都是如此添加到结果链表中的，因此时间复杂度是O(k*n*(log(k)))，空间复杂度是优先队列的空间复杂度，O(k)，在构造结果链表时不需要额外的空间的，这个代码里有用到，下次要优化。

code：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
 
 
 struct node//记录了一个节点对应的是哪个链表
 {
     int index;
     ListNode *listnode;
     node(int index,ListNode *ll):index(index),listnode(ll){}
 };
 struct cmp
 {
     bool operator()(node* bb,node* cc)
     {
         return bb->listnode->val>cc->listnode->val;
     }
 };
 
class Solution {
public:
    ListNode *mergeKLists(vector<ListNode *> &lists)
    {
        priority_queue< node*,vector<node*>,cmp > myque;//定义优先队列
        while(!myque.empty())
            myque.pop();
        int i;
        ListNode *res = new ListNode(0);
        ListNode *cur = res;
        for(i=0;i<lists.size();i++)//将所有的表头插入到优先队列中
        {
            if(lists[i]!=NULL)
            {
                node* temp = new node(i,lists[i]);
                myque.push(temp);
            }
        }
        while(!myque.empty())//一直
        {
            node *ttop = myque.top();//找优先队列的队头
            res->next = ttop->listnode;
            res = res->next;
            myque.pop();
            if(lists[ttop->index]->next!=NULL)//如果这条链表没到最后的话
            {
                node *tt = new node(ttop->index,lists[ttop->index]->next);
                lists[ttop->index] = lists[ttop->index]->next;//将选中的链表的表头后移
                myque.push(tt);//并且选中链表的后面一个节点入队列
            }
        }
        return cur->next;
    }
};