leetcode 23.合并k个升序链表-优快云博客

这篇博客介绍了如何合并已排序的链表。提供了两种解决方案：迭代合并和归并排序。迭代合并是通过逐个合并链表来实现，而归并排序则是采用分治思想，将链表两两合并，直至所有链表合并成一个。代码示例使用Java实现，包括合并两个链表的辅助方法。

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1、题目

给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。

请你将所有链表合并到一个升序链表中，返回合并后的链表。

示例 1：

输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
输出：[1,1,2,3,4,4,5,6]
解释：链表数组如下：
[
1->4->5,
1->3->4,
2->6
]
将它们合并到一个有序链表中得到。
1->1->2->3->4->4->5->6

示例 2：

输入：lists = []
输出：[]

示例 3：

输入：lists = [[]]
输出：[]

提示：

k == lists.length
0 <= k <= 10^4
0 <= lists[i].length <= 500
-10^4 <= lists[i][j] <= 10^4
lists[i] 按升序排列
lists[i].length 的总和不超过 10^4

2、解题思路

（1）解决方案一：迭代合并；先合第一个第二个，合之后再合第三个，之后合第四个，一直到把所有链表合并完成返回头节点；

（2）解决方案二：归并（分治思想）；两个两个合并不断的往上合（一二合并，三四合并，五六合并，之后再对合并之后的进行合并）

3、java代码

（1）解决方案一：迭代合并；

public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        //判空
        if(lists==null||lists.length<1) return null;
        if(lists.length==1) return lists[0];


        //遍历数组挨个合并返回最后的节点
        ListNode cur=lists[0];
        for(int i=1;i<lists.length;i++){
             cur= mergeTwoLists(cur,lists[i]);
        }
        return cur;
    }

    //合并两个数组返回表头的方法
    public static ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        //判空
        if (l1==null) return l2;
        if (l2==null) return l1;

        //新增哨兵节点
        ListNode dummyNode=new ListNode(-1);
        ListNode pre=dummyNode;

        //比较元素，找到next;然后接着进行判断
        ListNode cur1=l1;
        ListNode cur2=l2;
        while(cur1!=null &&cur2!=null){
            if(cur1.val<=cur2.val){
                pre.next=cur1;
                pre=cur1;
                cur1=cur1.next;
            }else{
                pre.next=cur2;
                pre=cur2;
                cur2=cur2.next;
            }

        }
        if(cur1==null) pre.next=cur2;
        if(cur2==null) pre.next=cur1;
        //返回头节点
        return dummyNode.next;
    }

（2）解决方案二：归并（分治思想）；

 public ListNode mergeKLists1(ListNode[] lists) {
         //判空
        if(lists==null||lists.length<1) return null;
        if(lists.length==1) return lists[0];
         //调用归并的方法

        return merge(lists,0,lists.length-1);
    }

    public ListNode merge(ListNode[] lists,int left,int right){
        //终止条件
        if(left==right)return lists[left];
        if(left>right) return null;

        //拆解
        int mid = left + (right - left) / 2;
        ListNode mergeLeft=merge(lists,left,mid);
        ListNode mergeRight=merge(lists,mid+1,right);

        //合并
        return mergeTwoLists(mergeLeft,mergeRight);   //这个调用的方法就是上面那个合并俩链表的方法，这里不重复放了

    }