【剑斩OFFER】算法的暴力美学——合并 k 个升序链表

橘颂TA2026-01-03 8:18

一、题目描述

二、算法原理

思路：最小堆

1）首先弄出这样的堆，这个堆里面的结点保存的是每个链表的地址

2）每次拿出堆顶的结点，这个结点就是这么多个链表里面里面的最小值的结点

3）把堆顶的元素出堆

4）如果这个拿出堆顶的结点还有下一个结点，也就是说这个结点的下一个结点不为 nullptr ，则再把这个结点的下一个结点入堆。

5）重复上面的操作，直到这个堆为空

三、代码实现

cpp 复制代码

/**
 * 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) {}
 * };
 */
struct CampareNode//自定义最小堆的比较函数
{
    bool operator()(ListNode* x,ListNode* y)
    {
        return x->val > y->val;
    }
};

class Solution {
public:
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        //初始化最小堆
        priority_queue<ListNode*,vector<ListNode*>,CampareNode> minheap;
        //把所有链表入堆
        for(auto& e : lists) if(e) minheap.push(e);
        //自定义一个链表
        ListNode* head = new ListNode(0);//哨兵结点
        ListNode* cur = head;
        while(minheap.size())
        {
            ListNode* tmp = minheap.top();//获取堆顶元素
            minheap.pop();//出堆
            cur->next = tmp;
            cur = tmp;
            if(tmp->next) minheap.push(tmp->next);
        }
        cur->next = nullptr;
        ListNode* result = head->next;
        delete head;//释放哨兵结点
        return result;
    }
};