Java算法每日一题

题目描述

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：输入：l1 = $1,2,4$ , l2 = $1,3,4$ 输出： $1,1,2,3,4,4$

解题思路

递归法：比较两个链表的头节点，取较小的节点作为当前节点，然后递归合并剩余节点；
迭代法（推荐）：用虚拟头节点简化边界处理，遍历两个链表，依次拼接较小的节点。

Java 代码（迭代法）

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// 定义链表节点
class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode() {}
    ListNode(int val) { this.val = val; }
    ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
}

public class MergeTwoLists {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        // 虚拟头节点，简化链表拼接
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        ListNode curr = dummy;
        
        // 遍历两个链表，直到其中一个为空
        while (list1 != null && list2 != null) {
            if (list1.val <= list2.val) {
                curr.next = list1;
                list1 = list1.next;
            } else {
                curr.next = list2;
                list2 = list2.next;
            }
            curr = curr.next;
        }
        
        // 拼接剩余的节点（其中一个链表可能还有未遍历的节点）
        curr.next = list1 == null ? list2 : list1;
        
        return dummy.next;
    }

    // 测试用例：打印链表
    public static void printList(ListNode head) {
        while (head != null) {
            System.out.print(head.val + " ");
            head = head.next;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 构建链表1: 1->2->4
        ListNode l1 = new ListNode(1, new ListNode(2, new ListNode(4)));
        // 构建链表2: 1->3->4
        ListNode l2 = new ListNode(1, new ListNode(3, new ListNode(4)));
        
        MergeTwoLists solution = new MergeTwoLists();
        ListNode result = solution.mergeTwoLists(l1, l2);
        // 输出：1 1 2 3 4 4
        printList(result);
    }
}

答案解析

虚拟头节点dummy的作用：避免处理 "头节点为空" 的边界情况；
时间复杂度：O (m+n)（m、n 为两个链表长度），空间复杂度：O (1)。