leetcode-23. Merge k Sorted Lists（优先队列priority_queue）

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

Example:

Input:
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
Output: 1->1->2->3->4->4->5->6

hard难度的就是不一样。

思路转自这个博客

用最小堆来解决，

在c++里，我们可以使用STL重的priority_queue，而在java中可使用PrioirtyQueue, 注意的是STL重的priority_queue默认为最大堆，所以我们要改变比较算法，因为ListNode为自定义类，我们需要重载比较方法。

利用最小堆，首先先把list中所有的listnode放进最小堆中，然后每次取出头部并与返回的链表相连。

c++官方api：http://www.cplusplus.com/reference/queue/priority_queue/

声明：priority_queue<Type, Container, Functional>

其中type为数据类型，container为存储数据的容器，functional为比较数据的方法，一般默认为container为vector，而functional为<, 即为最大堆，优先输出大的元素。

对于内置数据类型，如int，想要改变输出的比较方式

可以通过 priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > 来改变

对于自定义数据类型，可以重载操作符，即

struct cmp{
    bool operator() (ListNode *a, ListNode* b){
        return a->val > b->val;
    }
};

operator()重载函数需要被定义（声明）在一个新的结构体内

我们再来看另一种解法，这种解法利用了 最小堆 这种数据结构，我们首先把k个链表的首元素都加入最小堆中，它们会自动排好序。然后我们每次取出最小的那个元素加入我们最终结果的链表中，然后把取出元素的下一个元素再加入堆中，下次仍从堆中取出最小的元素做相同的操作，以此类推，直到堆中没有元素了，此时k个链表也合并为了一个链表，返回首节点即可

struct cmp{
    bool operator()(ListNode *a,ListNode *b){//注意写法，这里有个括号
        return a->val > b->val;//a比b大的话，就交换，把b放到前面,实现最小堆
    }
};


class Solution {
public:
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        priority_queue<ListNode*, vector<ListNode*>, cmp> q;
        for(int i=0;i<lists.size();i++){
            if(lists[i]) q.push(lists[i]);
        }
        ListNode *head=NULL,*now=NULL,*tmp=NULL;
        while(!q.empty()){
            tmp=q.top();
            q.pop();
            if(head==NULL){
                now=head=tmp;//给头指针赋值
                //now不用跳，因为此时now->next还没有值
            }else{
                now->next=tmp;//把tmp赋值给now的下一个
                now=now->next;//now跳到下一个
            }
            if(tmp->next) q.push(tmp->next);  
        }
        return head;
    }   
};