合并 k 个排序链表

合并 k 个排序链表，返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。

示例:

输入:
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
输出: 1->1->2->3->4->4->5->6

思路：就是合并排序，把每个链表看成数组的一个数，再两两比较，排序，最后返回排序合并的结果。

代码：

package arithmetic.test11_14;

import java.util.Arrays;

class ListNode{
	int val;
	ListNode next;
	
	public ListNode(int val) {
		this.val=val;
	}
}

public class MergeList {
	
	private static ListNode first=null;
	private static ListNode second=null;
	private static ListNode three=null;
	
	/**
	 * 链表插入数据
	 * @param val
	 */
	 public void addNode(int val){
	        ListNode newNode=new ListNode(val);
	        if(first==null){
	        	first=newNode;
	            return;
	        }
	        ListNode tmp=first;
	        while(tmp.next!=null){
	            tmp=tmp.next;
	        }
	        //add Node to end
	        tmp.next=newNode;
	    }
	 
	 public void addNode2(int val){
	        ListNode newNode=new ListNode(val);
	        if(second==null){
	        	second=newNode;
	            return;
	        }
	        ListNode tmp=second;
	        while(tmp.next!=null){
	            tmp=tmp.next;
	        }
	        //add Node to end
	        tmp.next=newNode;
	    }
	 
	 public void addNode3(int val){
	        ListNode newNode=new ListNode(val);
	        if(three==null){
	        	three=newNode;
	            return;
	        }
	        ListNode tmp=three;
	        while(tmp.next!=null){
	            tmp=tmp.next;
	        }
	        //add Node to end
	        tmp.next=newNode;
	    }
	
	 /**
	  * 输出整个链表
	  * @param head
	  * @param indexName
	  */
	public void printNode(ListNode head,String indexName){
		System.out.println(indexName);
		while(head!=null){
			System.out.print(head.val+" ");
			head=head.next;
		}
		System.out.println();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		MergeList ml=new MergeList();
		ListNode[] lists=new ListNode[3];
		for(int i=1;i<4;i++){
			ml.addNode(i);
		}
		for(int i=2;i<5;i++){
			ml.addNode2(i);
		}
		for(int i=3;i<6;i++){
			ml.addNode3(i);
		}
		ml.printNode(first,"first链表");
		ml.printNode(second,"second链表");
		ml.printNode(three,"three链表");
		
		lists[0]=first;
		lists[1]=second;
		lists[2]=three;
		ListNode mergeNode=ml.mergeKLists(lists);
		ml.printNode(mergeNode,"merge链表");
	}
	
	/**
	 * 合并链表
	 * @param lists
	 * @return
	 */
	public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        return partition(lists, 0, lists.length - 1);
    }
	
	/**
	 * 分治思想。两两比较排序再合并
	 * @param lists
	 * @param start
	 * @param end
	 * @return
	 */
    public ListNode partition(ListNode[] lists, int start, int end) {
        if (start == end) {
            return lists[start];
        }

        if (start < end) {
            int mid = (start + end) / 2;
            ListNode l1 = partition(lists, start, mid);
            ListNode l2 = partition(lists, mid + 1, end);
            return mergeTwoLists(l1, l2);
        }

        return null;
    }
    
    /**
     * 两个链表进行比较合并
     * @param l1
     * @param l2
     * @return
     */
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        if (l2 == null) return l1;
        if (l1 == null) return l2;

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

}

效果：

first链表
1 2 3 
second链表
2 3 4 
three链表
3 4 5 
merge链表
1 2 2 3 3 3 4 4 5  

 

 我的座右铭：不会，我可以学；落后，我可以追赶；跌倒，我可以站起来；我一定行。