[Leetcode]23. Merge k Sorted Lists @python

题目

Merge k sorted linked lists and return it as one sorted list. Analyze and describe its complexity.

题目要求

将k个有序的列表组合成一个大的有序列表，并分析实现的复杂度

解题思路

此题参考kitt blog，使用小根堆结构进行实现。
先将所有列表按照第一个元素的大小放入小根堆中，然后每次取回最小的元素的列表，将该列表下一个元素放入小根堆中。直到小根堆为空。这样就得到了排好序的一个列表。小根堆构建的复杂度为 O(NlogN) ,每次取最小值的复杂度为 O(logN) ,向小根堆添加元素的复杂度为 O(logN) 。所有总的实现复杂度为 O(NlogN) 。
在本次实现中直接使用了Python提供的小根堆的结构。

heapq使用说明

a为普通列表
- heapq.heapify(a) 调整a，使得其满足最小堆
- heapq.heappop(a) 从最小堆中弹出最小的元素
- heapq.heappush(a,b) 向最小堆中压入新的元素

代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def mergeKLists(self, lists):
        """
        :type lists: List[ListNode]
        :rtype: ListNode
        """
        heap = []
        for l in lists:
            if l != None:
                heap.append((l.val,l))
        heapq.heapify(heap)
        dummy = ListNode(0)
        cur = dummy
        while heap:
            _,h = heapq.heappop(heap)
            cur.next = h
            cur = cur.next
            if h.next:
                heapq.heappush(heap,(h.next.val,h.next))
        return dummy.next