【LeetCode】21.合并两个有序链表

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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。

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输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]

提示：

两个链表的节点数目范围是 [0, 50]
-100 <= Node.val <= 100
l1 和 l2 均按 非递减顺序 排列

解法一：迭代（哑结点）

思路：使用哑结点简化边界处理。同时遍历两个链表，比较当前节点的值，将较小节点接在新链表后面，直到其中一个链表为空，再将剩余部分直接拼接。

javascript 复制代码

function mergeTwoLists(l1, l2) {
  const dummy = new ListNode(0);
  let current = dummy;

  while (l1 !== null && l2 !== null) {
    if (l1.val <= l2.val) {
      current.next = l1;
      l1 = l1.next;
    } else {
      current.next = l2;
      l2 = l2.next;
    }
    current = current.next;
  }

  // 拼接剩余部分
  current.next = l1 !== null ? l1 : l2;

  return dummy.next;
}

时间复杂度 / 空间复杂度：O(m + n) / O(1)，其中 m、n 分别为两个链表的长度
优势：只需一次遍历，空间 O(1)，是面试中最推荐的写法

解法二：递归

思路：比较两个链表头节点的值，较小者作为合并后链表的头节点，其 next 指向剩余部分的合并结果。递归终止条件为某个链表为空。

javascript 复制代码

function mergeTwoLists(l1, l2) {
  if (l1 === null) return l2;
  if (l2 === null) return l1;

  if (l1.val <= l2.val) {
    l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);
    return l1;
  } else {
    l2.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);
    return l2;
  }
}

时间复杂度 / 空间复杂度：O(m + n) / O(m + n)（递归调用栈）
优势：代码简洁优雅，体现递归思想
劣势：递归深度可能较大，空间复杂度 O(m+n)，面试中可作为补充解法

解法对比

解法	时间 / 空间复杂度	优势	推荐指数
迭代（哑结点）	O(m+n) / O(1)	空间最优，边界处理简洁	⭐⭐⭐⭐⭐
递归	O(m+n) / O(m+n)	代码优雅，易于理解	⭐⭐⭐⭐

扩展题

合并 K 个升序链表：给定一个链表数组，每个链表按升序排列，将所有链表合并为一个升序链表。
合并两个有序数组：将两个有序数组合并为一个有序数组，要求原地修改。
排序链表：在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序。

"二人同心，其利断金。" ------ 《周易·系辞上》

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