合并K个有序数组（链表）【字节跳动面试算法题】

最新推荐文章于 2024-05-06 08:52:38 发布

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文章标签：数据结构与算法 java 面试

原文链接：http://www.cnblogs.com/greatLong/p/10596393.html

本文介绍了一种使用最小堆来合并K个有序链表的方法，该方法的时间复杂度为O(nklogk)。通过创建一个大小为K的最小堆，并依次从堆中取出最小元素加入到输出链表中，再将当前最小元素所在链表的下一个元素放入堆中，不断重复此过程直至所有链表被遍历完。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >


本题是本人字节跳动一面考的算法题
原题是有序数组，一时没想到怎么解决数组的问题，但是如果给的是有序链表数组，则可以用下面的方法解决

可以利用最小堆完成，时间复杂度是O(nklogk)，具体过程如下：

创建一个大小为k的最小堆，堆中元素为k个链表中的每个链表的第一个元素
重复下列步骤
每次从堆中取出最小元素（堆顶元素），并将其存入输出数组中
用堆顶元素所在链表元素的下一元素将堆顶元素替换掉，
初始化最小堆的时间复杂度O（k），总共有kn次循环，每次循环调整最小堆的时间复杂度是O（logk）
，所以总的时间复杂度是O（knlogk）

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;

public class 合并K个有序数组 {
    public static ListNode merge(ListNode[] arr) {
        int k = arr.length;
        ListNode dumy = new ListNode(-1);
        ListNode p = dumy;

        PriorityQueue<ListNode> maxHeap = new PriorityQueue<>(k, new Comparator<ListNode>() {
            @Override
            public int compare(ListNode o1, ListNode o2) {
                return o1.val - o2.val;
            }
        });

        for (int i = 0; i < k; i++)
            maxHeap.offer(arr[i]);

        while (!maxHeap.isEmpty()) {
            ListNode tmp = maxHeap.poll();
            if (tmp.next != null)
                maxHeap.offer(tmp.next);
            p.next = tmp;
            p = p.next;
        }
        return dumy.next;
    }

//测试代码
    public static void main(String[] args) {
        ListNode a1 = new ListNode(1);
        a1.next = new ListNode(2);
        a1.next.next = new ListNode(3);
        a1.next.next.next = new ListNode(100);

        ListNode b1 = new ListNode(1);
        b1.next = new ListNode(2);
        b1.next.next = new ListNode(3);

        ListNode c1 = new ListNode(2);
        c1.next = new ListNode(3);
        c1.next.next = new ListNode(5);

        ListNode[] arr = {a1, b1, c1};

        ListNode res = merge(arr);
        while (res!= null) {
            System.out.print(res.val + " ");
            res = res.next;
        }
    }
}