合并K个有序链表-堆的使用

最新推荐文章于 2024-07-30 23:25:53 发布

zoushidexing

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zhu_liangwei/article/details/14186465

本博客探讨如何高效地合并k个已排序的链表。通过利用堆（priority_queue）的数据结构，可以在O(lgk)的时间复杂度内找到最小节点并将其添加到合并后的链表中。这种方法确保了合并后的链表依然有序。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

有k个有序的链表（按照结点的val值升序），请将它们全部合并为一个新的有序的链表。返回合并后链表的头结点。

题目来源：http://www.itint5.com/oj/#21

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K个链表本来都是有序的，现在要将K个链表合并成一个。

关键在于k个链表元素之间的比较。

例如：k个链表的第一个元素比较之后，将最小的那个节点X放入新的链表当中。X=X->next; 现在就是要高效的将X加入到上次的结果当中。很容易知道，heap可以在O(lgk)时间里完成。

使用C++的priority_queue,它本身就是一个堆的结构。

typedef struct ListNode {
  int val;
  ListNode *next;
}ListNode;

//lists包含k个链表的头结点,返回合并后链表头结点
struct cmp{
    bool operator()(ListNode * a, ListNode * b){
        return a->val>b->val;
    }
};
ListNode* merge(vector<ListNode*> &lists) {
    ListNode* plist=NULL;
    priority_queue<ListNode*,vector<ListNode* >,cmp> q;
	int i,j;
	if(lists.size()>0){
		for(i=0;i<lists.size();i++){
			if(lists[i]!=NULL)
				q.push(lists[i]);
		}
		if(!q.empty()){
			plist=q.top();
			q.pop();
			ListNode *nlist=plist;
			ListNode *tmp_node=nlist;
			if(tmp_node!=NULL){
				tmp_node=tmp_node->next;
				if(tmp_node!=NULL)
					q.push(tmp_node);
			}
			while(!q.empty()){
				ListNode *tmp_node=q.top();
				q.pop();
				nlist->next=tmp_node;
				nlist=nlist->next;
				if(tmp_node!=NULL){
					 tmp_node=tmp_node->next;
					 if(tmp_node!=NULL)
						 q.push(tmp_node);
				}
			}
		}
	}
    return plist;
}

堆的实现可以看： http://blog.youkuaiyun.com/zhu_liangwei/article/details/8204906第7条