链表题解——合并两个有序链表【LeetCode】

算法思路

这段代码使用双指针 + 哨兵节点的方法合并两个有序链表。具体步骤如下：

初始化哨兵节点：

创建一个哨兵节点 dummy，用于简化链表操作，避免处理头节点的特殊情况
使用指针 cur 指向 dummy，用于构建新的链表

遍历两个链表：

使用 while list1 and list2 循环遍历两个链表，比较当前节点的值：
- 如果 list1.val < list2.val，将 list1 节点连接到 cur 的后面，并移动 list1 指针
- 否则，将 list2 节点连接到 cur 的后面，并移动 list2 指针
每次连接一个节点后，移动 cur 指针到新连接的节点

处理剩余部分：

当其中一个链表遍历完毕后，将另一个链表的剩余部分直接连接到 cur 的后面

返回结果：

返回 dummy.next，即合并后的链表的头节点

时间复杂度分析

最坏情况: O(m + n)
- 需要遍历两个链表的全部节点，假设两个链表的长度分别为 m 和 n
最好情况: O(min(m, n))
- 当其中一个链表的所有元素都小于另一个链表时，只需遍历到较短链表结束
平均情况: O(m + n)

空间复杂度分析

额外空间: O(1)
- 只使用了常数级别的额外空间（哨兵节点 dummy 和指针 cur）
原地修改:
- 代码直接修改了输入链表的指针，没有创建新的链表节点
- 实际上是将两个链表的节点重新连接，而不是复制

python 复制代码

class Solution(object):
    def mergeTwoLists(self, list1, list2):
        # 创建哨兵节点，简化边界处理
        dummy = ListNode(0)
        cur = dummy  # cur指针用于构建新链表
        
        # 当两个链表都不为空时，进行比较合并
        while list1 and list2:
            if list1.val < list2.val:
                cur.next = list1    # 将较小的节点连接到结果链表
                list1 = list1.next  # 移动list1指针
            else:
                cur.next = list2    # 将较小的节点连接到结果链表
                list2 = list2.next  # 移动list2指针
            cur = cur.next          # 移动cur指针到新添加的节点
        
        # 将剩余的链表部分直接连接（因为原链表已有序）
        cur.next = list1 if list1 else list2
        
        # 返回合并后链表的头节点（跳过哨兵节点）
        return dummy.next