leetcode 23. 合并 K 个升序链表

香菜大丸2024-12-04 17:42

给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。

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输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
输出：[1,1,2,3,4,4,5,6]
解释：链表数组如下：
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
将它们合并到一个有序链表中得到。
1->1->2->3->4->4->5->6

首先我们想到的是归并排序，对链表数组不断进行分割然后合并分割的链表

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/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    //分左右递归不断分割链表
    ListNode* apart_list(int l,int r,vector<ListNode*>& lists)//区间是前闭后开
    {     
        //这道题并不会l>=r,但是如果传参失误则需要终止递归 看似多余实则不多余
        if(l>=r) return nullptr;
        if(r-l==1) return lists[l]; //表示当前区间只有一个元素lists[l] 有序直接返回即可
        int mid=(l+r)/2;            //确定中间值
        
        //返回排序后的左右分割链表
        return merge(apart_list(l,mid,lists),apart_list(mid,r,lists));
    }

    //合并lists[h]和lists[h1]链表
    ListNode* merge(ListNode* h,ListNode* h1)
    {
        ListNode* temp=new ListNode(0);
        ListNode* l1=h;
        ListNode* l2=h1;
        ListNode* cur=temp;
        while(l1!=nullptr&&l2!=nullptr)
        {
            if(l1->val>=l2->val)
            {
                cur->next=l2;
                cur=cur->next;
                l2=l2->next;
            }
            else
            {
                cur->next=l1;
                cur=cur->next;
                l1=l1->next;
            }
        }
        cur->next=(l1==nullptr)? l2:l1;  
        Listnode* result=temp->next;
        delete temp;   //释放内存    
        return result;
    }

    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) 
    { 
        int n=lists.size();
        if(n==0) return nullptr;       //链表数组为空返回nullptr
        if(n==1) return lists[0];      //链表数组为1直接返回lists[0]即可
        return apart_list(0,n,lists);  //返回分割的链表
    }
};

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