LeetCode 23. 合并K个升序链表 JAVA

给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。
请你将所有链表合并到一个升序链表中，返回合并后的链表。

示例 1：

输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
输出：[1,1,2,3,4,4,5,6]
解释：链表数组如下：
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
将它们合并到一个有序链表中得到。
1->1->2->3->4->4->5->6
示例 2：

输入：lists = []
输出：[]
示例 3：

输入：lists = [[]]
输出：[]
 

提示：

k == lists.length
0 <= k <= 10^4
0 <= lists[i].length <= 500
-10^4 <= lists[i][j] <= 10^4
lists[i] 按 升序 排列
lists[i].length 的总和不超过 10^4

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/merge-k-sorted-lists
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方法一：直接利用合并两个有序链表排序，但效率较低

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
     
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
     
        if(lists.length==0) return null;
        for(int i=1;i<lists.length;i++)
        {
     
            lists[0]=mergeTwoLists(lists[0],lists[i]);
        }
        return lists[0];
    }
    
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
     
        ListNode head=new ListNode();
        ListNode p=head;
        while(l1!=null&&l2!=null)
        {
     
            if(l1.val>l2.val)
            {
     
            	p.next=l2;
            	l2=l2.next;
            	p=p.next;
            }
            else 
            {
     
            	p.next=l1;
                l1=l1.next;
                p=p.next;
            }
        }
        if(l1!=null) p.next=l1;
        if(l2!=null) p.next=l2;
        return head.next;
    }
}

方法二：分治策略，将链表数组两两分开，再两两合并，时间上很快很多

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
     
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
     
        if(lists.length==0) return null;
      /*  for(int i=1;i
        return merge(lists,0,lists.length-1);
    }
    public ListNode merge(ListNode[] lists,int low,int high)
    {
     
        if(high-low==0) return lists[low];
        else if(high-low==1) return mergeTwoLists(lists[low],lists[high]);
        else
        {
     
            int mid=(low+high)/2;
            ListNode tmp1=merge(lists,low,mid);
            ListNode tmp2=merge(lists,mid+1,high);
            return mergeTwoLists(tmp1,tmp2);
        }
    }
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
     
        ListNode head=new ListNode();
        ListNode p=head;
        while(l1!=null&&l2!=null)
        {
     
            if(l1.val>l2.val)
            {
     
            	p.next=l2;
            	l2=l2.next;
            	p=p.next;
            }
            else 
            {
     
            	p.next=l1;
                l1=l1.next;
                p=p.next;
            }
        }
        if(l1!=null) p.next=l1;
        if(l2!=null) p.next=l2;
        return head.next;
    }
}