19 - Merge k Sorted Lists

最新推荐文章于 2024-05-07 23:40:32 发布

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本文探讨了如何高效地将多个已排序的链表合并为一个有序链表，介绍了两种方法：一种是两两排序合并，但因内存溢出而未通过；另一种是维护小顶堆的方法，但作者暂时未实现。重点分析了合并过程中的内存管理问题，并提出了优化策略。

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

solution: 第一种方法是打算先两两排序，再递归两两排序合并直到只有一个list。时间复杂度为nlog(k)，但是曝出内存不够，所以该方法没通过。

(后来发现方法一没通过是因为在merge 2list的时候没有删除预定的头结点，当时写的时候图省事没想到会超出内存，这个在merge2list的时候即17题中也没改正过来，特此标注，下次需注意。)

第二种方法是维护一个小顶堆，然后每次传最大堆的根为目标结点。这个还没有实现，小顶堆懒得实现...lol

方法一如下，

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *merge(ListNode *l1, ListNode *l2)
    {
        ListNode *newHead = new ListNode(0);
        ListNode *node = newHead;
        
        ListNode *n1 = l1;
        ListNode *n2 = l2;
        
        while(n1 != NULL && n2 != NULL)
        {
            if(n1->val < n2 -> val)
            {
                node -> next = n1;
                node = n1;
                n1 = n1 -> next;
                node -> next = NULL;
            }
            else
            {
                node -> next = n2;
                node = n2;
                n2 = n2 -> next;
                node -> next = NULL;
            }
        }
        
        while(n1 != NULL)
        {
            node -> next = n1;
            node = n1;
            n1 = n1 -> next;
            node -> next = NULL;
        }
        
        while(n2 != NULL)
        {
            node -> next = n2;
            node = n2;
            n2 = n2 -> next;
            node -> next = NULL;
        }
        ListNode *temp = newHead;
        newHead = newHead -> next;
        delete temp;
        
        return newHead;
    }

    ListNode *mergeKLists(vector<ListNode *> &lists) {
        // Start typing your C/C++ solution below
        // DO NOT write int main() function
        if(lists.size() == 0)
            return NULL;
        
        int n1 = lists.size();
        while (n1 > 1)
        {
            int half = (n1+1) / 2;
            for(int i = 0; (i < half) && (i + half < n1); i++)
            {
                ListNode *node1 = lists[ i ];
                ListNode *node2 = lists[ i+half ];
                lists[i] = merge(node1, node2);
            }
            n1 = half;
        }
        
        return lists[0];
    }
};