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【leetcode刷题笔记】Merge k Sorted Lists

时间:2014-07-23 16:56:31      阅读:227      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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


 

题解:最开始用了最naive的方法,每次在k个链表头中找出最小的元素,插入到新链表中。结果果断TLE了。

分析一下,如果这样做,每取出一个节点,要遍历k个链表一次,假设k个链表一共有n个节点,那么就需要O(nk)的时间复杂度。

参考网上的代码,找到了用最小堆的方法。维护一个大小为k的最小堆,存放当前k个list中还没有放入最终链表的最前面一个元素,然后每次从堆顶摘取最小的元素放入答案列表中,然后从该元素所在链表中再取一个元素补充到最小堆中。如果这个链表没有元素了,就不往堆里面加新元素了。到堆空时,循环结束。

在这种方法中,建堆,摘取堆顶元素后无论是否插入新元素复杂度都是O(logk),所以n个元素总的时间复杂度就是O(nlogk)了。

代码如下:

 1 /**
 2  * Definition for singly-linked list.
 3  * public class ListNode {
 4  *     int val;
 5  *     ListNode next;
 6  *     ListNode(int x) {
 7  *         val = x;
 8  *         next = null;
 9  *     }
10  * }
11  */
12 public class Solution {
13     //implements interface listNodeComparator to tell the heap how to compare two elements
14     private Comparator<ListNode> listNodeComparator = new Comparator<ListNode>() {
15         @Override
16         public int compare(ListNode o1, ListNode o2) {
17             // TODO Auto-generated method stub
18             if(o1 == null)
19                 return 1;
20             else if(o2 == null)
21                 return -1;
22             
23             return o1.val-o2.val;
24         }
25     };
26     
27     public ListNode mergeKLists(List<ListNode> lists) {
28         if(lists == null || lists.size() == 0)
29             return null;
30         
31         //Using a priority queue as heap
32         Queue<ListNode> heap = new PriorityQueue<ListNode>(lists.size(),listNodeComparator);
33         
34         //add all head nodes of k lists into the heap
35         for(int i = 0;i < lists.size();i++)
36             if(lists.get(i) != null)
37                 heap.add(lists.get(i));
38         
39         ListNode answer = new ListNode(0);
40         ListNode kepler = answer;
41         
42         while(!heap.isEmpty()){
43             ListNode head = heap.poll();
44             kepler.next = head;
45             kepler = head;
46             
47             //if the list which we just extract elements from still has element,add it into the heap
48             if(head.next != null)
49                 heap.add(head.next);
50         }
51         
52         return answer.next;
53     }
54 }

总结一下java实现heap的方法,实现一个 Comparator<ListNode> listNodeComparator 接口,在这个接口里主要实现compare函数告诉优先队列怎么比较两个元素的大小,然后定义一个优先队列,就可以当成堆用了,真心方便啊。

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【leetcode刷题笔记】Merge k Sorted Lists

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原文地址:http://www.cnblogs.com/sunshineatnoon/p/3863330.html

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