关于合并两个有序链表

题目：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。(两链表节点个数范围 $0, 50$ )

思路：

创建新的空链表，遍历原链表，将节点小的节点拿到新链表中进行尾插操作

下面是我画的示意图，供大家理解

根据示意图，我们将代码搭建好了：

cpp 复制代码

typedef struct ListNode ListNode;
ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2)
{
    //判空
    if (list1 == NULL)
    {
        return list2;    
    }
    if (list2 == NULL)
    {
        return list1;    
    }
                                                  
    ListNode* l1 = list1;
    ListNode* l2 = list2;
    
    //创建新链表
    ListNode* newhead, *newtail;
    newhead = newtail = NULL;
    
    while (l1 && l2)
    {
        if (l1->val <= l2->val)
        {
            //l1尾插到新链表    
            if (newhead == NULL)
            {
                newhead = newtail = l1;            
            }    
            else
            {
                newtail->next = l1;
                newtail = newtail->next;            
            }
            l1 = l1->next;
        }    
        else
        {
            //l2尾插到新链表  
               if (newhead == NULL)
            {
                newhead = newtail = l2;            
            }    
            else
            {
                newtail->next = l2;
                newtail = newtail->next;            
            }
            l2 = l2->next;      
        }
    }
    //跳出循环有两种情况，要么 l1 走到空， 要么 l2 走到空
    if (l2)
    {
        newtail->next = l2;    
    }
    if (l1)
    {
        newtail->next = l1;    
    }
    return newhead;
}

代码我们写完了，但是这里有段代码很冗长，存在重复，该如何优化呢？

cpp 复制代码

if (l1->val <= l2->val)
{
    //l1尾插到新链表    
    if (newhead == NULL)
    {
        newhead = newtail = l1;            
    }    
    else
    {
        newtail->next = l1;
        newtail = newtail->next;            
    }
    l1 = l1->next;
}    
else
{
    //l2尾插到新链表  
       if (newhead == NULL)
    {
        newhead = newtail = l2;            
    }    
    else
    {
        newtail->next = l2;
        newtail = newtail->next;            
    }
}

每次进入循环都要判断新链表是否为空，而实际上只有第一次需要判断，所以浪费运算时间

解决办法为让新链表不为空，即动态的开辟一个空间但不往空间里存放任何数据，这样新链表就是一个非空链表，头尾指针都指向了一个有效的地址（节点)

cpp 复制代码

//创建新链表
ListNode* newhead, *newtail;
newhead = newtail = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));

cpp 复制代码

if (l1->val <= l2->val)
{
    //l1尾插到新链表    
    newtail->next = l1;
    newtail = newtail->next;            
    l1 = l1->next;
}    
else
{
    //l2尾插到新链表  
    newtail->next = l2;
    newtail = newtail->next;            
    l2 = l2->next;      
}

此时的newhead 指向开辟的无数据的结构体指针，所以要return newhead->next

最后要将动态开辟的空间释放掉

最终代码如下：

cpp 复制代码

typedef struct ListNode ListNode;
ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2)
{
    //判空
    if (list1 == NULL)
    {
        return list2;    
    }
    if (list2 == NULL)
    {
        return list1;    
    }
                                                  
    ListNode* l1 = list1;
    ListNode* l2 = list2;
    
    //创建新链表
    ListNode* newhead, *newtail;
    newhead = newtail = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    
    while (l1 && l2)
    {
        if (l1->val <= l2->val)
        {
            //l1尾插到新链表    
            newtail->next = l1;
            newtail = newtail->next;            
            l1 = l1->next;
        }    
        else
        {
            //l2尾插到新链表  
            newtail->next = l2;
            newtail = newtail->next;            
            l2 = l2->next;      
        }
    }
    //跳出循环有两种情况，要么 l1 走到空， 要么 l2 走到空
    if (l2)
    {
        newtail->next = l2;    
    }
    if (l1)
    {
        newtail->next = l1;    
    }
    Listode* ret = newhead->next;
    free(newhead);
    newhead = NULL;
    return ret;
}