合并两个有序链表前面已经说了，有迭代和递归二种方式，那如果合并K个呢，力扣说了3中方式，下面我们来看一下。
1.顺序合并，看下代码
class Solution {
public:
//合并两个链表
ListNode* mergeTwoLists(ListNode *a, ListNode *b) {
if ((!a) || (!b)) return a ? a : b;
ListNode head, *tail = &head, *aPtr = a, *bPtr = b;
while (aPtr && bPtr) {
if (aPtr->val < bPtr->val) {
tail->next = aPtr; aPtr = aPtr->next;
} else {
tail->next = bPtr; bPtr = bPtr->next;
}
tail = tail->next;
}
tail->next = (aPtr ? aPtr : bPtr);
return head.next;
}
ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
ListNode *ans = nullptr;
//利用for循环依次合并
for (size_t i = 0; i < lists.size(); ++i) {
ans = mergeTwoLists(ans, lists[i]);
}
return ans;
}
};
这就是前面的迭代方法。
时间复杂度：O(k^2 * n)，k为链表的个数，n为链表最长的长度
空间复杂度：没有用到额外空间，则为O(1)
2.分治合并
class Solution {
public:
//迭代的方式合并两个链表
ListNode* mergeTwoLists(ListNode *a, ListNode *b) {
if ((!a) || (!b)) return a ? a : b;
ListNode head, *tail = &head, *aPtr = a, *bPtr = b;
while (aPtr && bPtr) {
if (aPtr->val < bPtr->val) {
tail->next = aPtr; aPtr = aPtr->next;
} else {
tail->next = bPtr; bPtr = bPtr->next;
}
tail = tail->next;
}
tail->next = (aPtr ? aPtr : bPtr);
return head.next;
}
//归并排序的思想，先两两合并最后在一起合并，用到了递归
ListNode* merge(vector <ListNode*> &lists, int l, int r) {
if (l == r) return lists[l];
if (l > r) return nullptr;
int mid = (l + r) >> 1;
return mergeTwoLists(merge(lists, l, mid), merge(lists, mid + 1, r));
}
ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
return merge(lists, 0, lists.size() - 1);
}
};先数组中的链表两两进行合并，最后在一起合并。
时间复杂度：O(kn×logk)
空间复杂度：O(logk) 空间代价的栈空间
3.使用优先队列进行合并，先看代码
优先队列：在优先队列中，元素被赋予优先级。当访问元素时，具有最高优先级的元素最先删除
最大优先队列，无论入队顺序，当前最大的元素优先出队
最小优先队列，无论入队顺序，当前最小的元素优先出队
大顶堆：每个结点的值都大于或等于其左右孩子结点的值
小顶堆：每个结点的值都小于或等于其左右孩子结点的值
优先队列的底层就是用二叉堆实现
top 访问队头元素
empty 队列是否为空
size 返回队列内元素个数
push 插入元素到队尾 (并排序)
emplace 原地构造一个元素并插入队列
pop 弹出队头元素
swap 交换内容
class Solution {
public:
struct Status {
int val;
ListNode *ptr;
bool operator < (const Status &rhs) const {
return val > rhs.val;
}
};
//优先队列
priority_queue <Status> q;
//没有头结点
ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
for (auto node: lists) {
//将每个首节点和和第一个节点的值插入到优先队列
if (node) q.push({node->val, node});
}
ListNode head, *tail = &head;
while (!q.empty()) {
auto f = q.top(); q.pop();
tail->next = f.ptr;
tail = tail->next;
//将next压入堆
if (f.ptr->next) q.push({f.ptr->next->val, f.ptr->next});
}
return head.next;
}
};优先队列还是挺好用
