LeetCode21 合并两个有序链表

题目

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将两个升序链表合并为一个新的 升序 链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例

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输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]
示例 2：

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]
示例 3：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]

解题思路
1. 递归。链表list1、list2，比较两个链表的头节点，若list1头结点的值小于list2头结点的值，则以list1为头结点，再对list1剩余节点及list2两个链表合并，将合并结果作为list头结点的next。知道list1和list2都空为止。
2. 循环(额外空间)。使用两个指针分别遍历两个链表，比较两个量表list1、list2的每一个节点的大小。使用额外空间作为结果链表。将较小的节点添加到新链表。
3. 循环(链表本身)。与使用循环方式类似，通过一个记录前节点的指针pre进行构造链表。
  1. 两个链表list1、list2，两个指针l1、l2分别指向list1、list2。
  2. 比较l1、l2两个节点大小。
  3. 若l1小，则pre.next为l1节点。此时l1节点已经进入结果链表，则l1指针向后移动。指向l1.next。
  4. 若l2小，则pre.next为l2节点。此时l2节点已经进入结果链表，则l1指针向后移动。指向l2.next。
  5. 比较后，此时结果链表当前节点的pre指针需要向后移动。当前节点为l1或l2.
  6. 循环此过程，知道l1或l2链表为空。
  7. 此时，只剩一个链表没有合并到结果链表中。将剩余链表合并到结果中。

代码(Java)

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class ListNode {
    int val;
    ListNode next;

    ListNode() {
    }

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

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// 方法一


class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        if (list1 == null) {
            return list2;
        }
        if (list2 == null) {
            return list1;
        }
        if (list1.val < list2.val) {
            list1.next = mergeTwoLists(list1.next, list2);
            return list1;
        } else {
            list2.next = mergeTwoLists(list1, list2.next);
            return list2;
        }
    }
}

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// 方法二
class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        if (list1 == null) {
            return list2;
        }
        if (list2 == null) {
            return list1;
        }
        ListNode p1 = list1;
        ListNode p2 = list2;
        ListNode root = null;
        ListNode temp = null;
        while (p1 != null && p2 != null) {
            if (p1.val <= p2.val) {
                if (root == null) {
                    root = temp = new ListNode(p1.val, null);
                } else {
                    temp.next = new ListNode(p1.val, null);
                    temp = temp.next;
                }
                p1 = p1.next;
            } else {
                if (root == null) {
                    root = temp = new ListNode(p2.val, null);
                } else {
                    temp.next = new ListNode(p2.val, null);
                    temp = temp.next;
                }
                p2 = p2.next;
            }
        }
        if (p1 != null) {
            temp.next = p1;
        }
        if (p2 != null) {
            temp.next = p2;
        }
        return root;
    }
}

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// 方法三

class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        if (list1 == null) {
            return list2;
        }
        if (list2 == null) {
            return list1;
        }
        ListNode head = new ListNode(-1);
        ListNode pre = head;
        ListNode l1 = list1;
        ListNode l2 = list2;
        while (l1 != null && l2 != null) {
            if (l1.val <= l2.val) {
                pre.next = l1;
                l1 = l1.next;
            } else {
                pre.next = l2;
                l2 = l2.next;
            }
            pre = pre.next;
        }
        if (l1 != null) {
            pre.next = l1;
        }
        if (l2 != null) {
            pre.next = l2;
        }
        return head.next;
    }
}