leetcode **23. 合并K个升序链表（2020.4.26）
2024-04-17 16:22:29
【题目】**23. 合并K个升序链表
合并 k 个排序链表，返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。
示例:
输入:
[1->4->5,1->3->4,2->6
]
输出: 1->1->2->3->4->4->5->6
【解题思路1】暴力法
class Solution {public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {int num = 0;//记录一共有多少个元素，以便确定创建数组的大小for (ListNode node : lists) {while (node != null) {num++;node = node.next;}}//O(nk)的复杂度，k为链表个数，n为假设每个链表长度都为nint[] list = new int[num];int i = 0;//装入数组 O(nk)for (ListNode node : lists) {while (node != null) {list[i] = node.val;node = node.next;i++;}}//排序 O(nklog(nk))Arrays.sort(list);if (list.length==0)return null;ListNode ans = new ListNode(list[0]);ListNode head = ans;//装回链表O(nk)for (int k = 1; k < num; ++k) {ans.next = new ListNode(list[k]);ans = ans.next;}return head;}
}
【解题思路2】K 指针：K 个指针分别指向 K 条链表
class Solution {public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {int len = lists.length;ListNode dummy = new ListNode(0);ListNode tail = dummy;while(true){ListNode minNode = null;int min = -1;//遍历列表for(int i = 0; i<len; i++){if(lists[i] == null){continue;}//记录最小值以及其位置if(minNode == null || lists[i].val < minNode.val){minNode = lists[i];min = i;}}//没有结点了，结束循环if(min == -1){break;}//将这一轮找到的最小值结点接到答案后面tail.next = minNode;tail = tail.next;lists[min] = lists[min].next; //原链后移}return dummy.next;}
}
【解题思路3】逐一合并
//迭代
class Solution {public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {ListNode res = null;for(ListNode list : lists){res = merge(res, list);}return res;}public ListNode merge(ListNode l1, ListNode l2){ListNode dummy = new ListNode(0);ListNode tail = dummy;while(l1 != null && l2 != null){if(l1.val < l2.val){tail.next = l1;l1 = l1.next;}else{tail.next = l2;l2 = l2.next;}tail = tail.next;}tail.next = l1 == null ? l2 : l1;return dummy.next;}
}
//递归
class Solution {public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {ListNode res = null;for(ListNode list : lists){res = merge(res, list);}return res;}public ListNode merge(ListNode l1, ListNode l2){ListNode dummy = new ListNode(0);ListNode tail = dummy;while(l1 != null && l2 != null){if(l1.val < l2.val){tail.next = l1;l1 = l1.next;}else{tail.next = l2;l2 = l2.next;}tail = tail.next;}tail.next = l1 == null ? l2 : l1;return dummy.next;}
}
【解题思路4】递归两两合并
//递归
class Solution {public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {if(lists.length == 0){return null;}return mergeList(lists, 0, lists.length - 1);}public ListNode mergeList(ListNode[] lists, int left, int right){if(left == right){return lists[left];}int mid = left + (right - left) / 2;ListNode l1 = mergeList(lists, left, mid);ListNode l2 = mergeList(lists, mid + 1, right);return merge(l1, l2);}public ListNode merge(ListNode l1, ListNode l2){if(l1 == null){return l2;}if(l2 == null){return l1;}if(l1.val < l2.val){l1.next = merge(l1.next, l2);return l1;}l2.next = merge(l1, l2.next);return l2;}
}
//迭代
class Solution {public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {if(lists.length == 0){return null;}int k = lists.length;while(k > 1){int idx = 0;for(int i = 0; i < k; i += 2){if(i == k - 1){lists[idx++] = lists[i];}else{lists[idx++] = merge(lists[i], lists[i+1]);}}k = idx;}return lists[0];}public ListNode merge(ListNode l1, ListNode l2){if(l1 == null){return l2;}if(l2 == null){return l1;}if(l1.val < l2.val){l1.next = merge(l1.next, l2);return l1;}l2.next = merge(l1, l2.next);return l2;}
}
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