leetcode 21.MergeTwoSortedLists 合并两个有序链表 python3

最新推荐文章于 2024-12-03 11:14:03 发布

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本文探讨了LeetCode上的一道经典题目：合并两个有序链表。提供了三种解决思路：列表转换排序、递归和迭代，并附带详细的代码实现。通过对链表的基本操作如插入和删除的理解，加深了对链表数据结构的认识。

时间：2020-5-11

题目地址：https://leetcode-cn.com/problems/merge-two-sorted-lists/

题目难度：Easy

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：

取出链表的元素到列表
使用列表排序
构建输出链表

代码段1：通过

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
        if not l1 and not l2:
            return []
        temp = []
        while l1 and l2:
            temp.append(l1.val)
            l1 = l1.next
            temp.append(l2.val)
            l2 = l2.next
        if l1:
            while l1:
                temp.append(l1.val)
                l1 = l1.next
        if l2:
            while l2:
                temp.append(l2.val)
                l2 = l2.next
        temp.sort()
        head = ListNode(temp.pop(0))
        start = head
        while temp:
            temp2 = ListNode(temp.pop(0))
            head.next = temp2
            head = temp2
        return start

总结：链表这个结构没用过，看到定义的ListNode一脸懵，也找不到好的资料，直接看了评论写出来的

链表的每个节点包含数据项和指针，头结点没有父指针，尾节点没有子指针

链表的数据结构见下图，需要额外维护指针，因此相比较列表（python）来说空间复杂度高

链表的插入操作可通过修改两个指针指向进行，见下图，相比较列表（python）通过索引插入的方式，链表插入可节省时间复杂度为o(1)

链表的删除操作可通过修改指针执行进行，见下图，相比较列表（python）通过索引或值删除的方式，链表删除可节省时间复杂度为o(1)

思路2：递归

代码段2：通过

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
        if l1 and l2:
            if l1.val > l2.val: l1, l2 = l2, l1
            l1.next = self.mergeTwoLists(l1.next, l2)
        return l1 or l2

总结：

多写多练，下边是简单但经典的递归题目

思路3：迭代

代码段3：通过

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
        prehead = ListNode(-1)
        prev = prehead
        while l1 and l2:
            if l1.val <= l2.val:
                prev.next = l1
                l1 = l1.next
            else:
                prev.next = l2
                l2 = l2.next
            prev = prev.next
        prev.next = l1 if l1 else l2
        return prehead.next

总结：