leetCode 23. Merge k Sorted Lists (合并k个排序链表) 解题思路和方法

标签：leetcode   merge   合并排序   链表   

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

思路：此题是由合并两个排序链表演化而来，刚开始，想法比较简单，像求最大公共前缀一样，逐一求解；但是最后超时，所以马上意识到出题方是为了使用归并和分治的方法，故重新写了代码。

代码一（超时未过）：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        int len = lists.length;
        if(len == 0){
            return null;
        }
        if(len == 1){
            return lists[0];
        }
        ListNode head = lists[0];
        for(int i = 0; i < len; i++){
            head = mergeTwoLists(head,lists[i]);
        }
        return head;
    }
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        if(l1 == null || l2 == null)
            return l1 == null ? l2:l1;
        ListNode head = new ListNode(0);//定义一个头结点
        ListNode p = head;
        ListNode temp = null;
        
        while(l1 != null && l2 != null){
            if(l1.val > l2.val){
                temp = l2;//用一个temp保存现在的l1或l2
                l2 = l2.next;//l1或l2指针后移1位
            }else{
                temp = l1;
                l1 = l1.next;
            }//交换数据
            p.next = temp;
            p = p.next;
        }//temp取不为空的一个（也可能全为空）
        temp = l1 == null ?l2:l1;
        p.next = temp;//将剩余的全部链接即可（上面的方法太啰嗦了）
        return head.next;
    }
}

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        int len = lists.length;
        //长度分别为<=1时的情况
        if(len == 0){
            return null;
        }
        if(len == 1){
            return lists[0];
        }
        ListNode[] ln = lists;
        while(len > 2){//大于等于2分而治之
            ln = merge(ln);//调用函数
            len = ln.length;//更新len
        }//最后两个归并
        ln[0] = mergeTwoLists(ln[0],ln[1]);
        return ln[0];
    }
    //对lists两两归并
    public ListNode[] merge(ListNode[] lists){
        int len = lists.length;
        //两两归并
        ListNode[] arr;
        //长度为偶数
        if((len & 1) == 0){
            arr = new ListNode[len/2];
        }else{//长度为奇数
            arr = new ListNode[len/2 + 1];
            arr[len/2] = lists[len - 1];//最后1位不参与归并
        }//两两归并实现；i < len-1；不能是i<len；不然报错
        for(int i = 0; i < len - 1; i = i+2){
        	ListNode a = lists[i];
        	ListNode b = lists[i+1];
            arr[i/2] = mergeTwoLists(lists[i],lists[i+1]);//调用两两归并方法
        }
        return arr;
    }
    
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        if(l1 == null || l2 == null)
            return l1 == null ? l2:l1;
        ListNode head = new ListNode(0);//定义一个头结点
        ListNode p = head;
        ListNode temp = null;
        
        while(l1 != null && l2 != null){
            if(l1.val > l2.val){
                temp = l2;//用一个temp保存现在的l1或l2
                l2 = l2.next;//l1或l2指针后移1位
            }else{
                temp = l1;
                l1 = l1.next;
            }//交换数据
            p.next = temp;
            p = p.next;
        }//temp取不为空的一个（也可能全为空）
        temp = l1 == null ?l2:l1;
        p.next = temp;//将剩余的全部链接即可（上面的方法太啰嗦了）
        return head.next;
    }
}

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原文地址：http://blog.csdn.net/xygy8860/article/details/46780725