专题:多路归并(K-way merge)模式

多路归并是一种有效处理多个排序数组的方法,常用于合并排序元素。通过构建最小堆,可以高效遍历并合并所有数组。本文介绍了K-way归并的通用算法,并以LeetCode的两道题目为例,展示了如何应用该模式解决链表和矩阵问题,提供了解题思路和代码示例。

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多路归并可以帮助解决涉及一组排序数组的问题。

每当获得“K”个排序数组时,都可以使用堆(Heap)高效地对所有数组的所有元素执行排序遍历。您可以在最小堆中推送每个数组的最小元素以获得整体最小值。获得整体最小值后,将同一数组中的下一个元素推送到堆中。然后,重复此过程以对所有元素进行排序遍历。

图示如下:

多路归并三个list

该模式通用算法如下所示:

  1. 在最小堆中插入每个数组的第一个元素。
  2. 从堆中取出最小(顶部)元素并将其添加到合并列表中。
  3. 从堆中移除最小元素后,将同一列表的下一个元素插入堆中。
  4. 重复步骤 2 和 3 以按排序顺序填充合并列表。直到三个list的元素都被访问到。
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