合并K个排序链表(Java)

这道题三种解法：

1.顺序合并，那么这道题就是合并两个列表的变种，所以先从这里开始：

public ListNode MergeTwoLists(ListNode a, ListNode b){
		##判断空链表
        if(a == null || b == null){
            return a != null ? a : b;
        }
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        ListNode pre = dummy;
        while(a != null && b != null){
            if(a.val <= b.val){
            	## 如果当前a节点小，就让a节点接在pre的后面。
                pre.next = a;
                a = a.next; # a后移一位。
            }else{
                pre.next = b;
                b = b.next;
            }
            # pre后移一位
            pre = pre.next;
        }
        pre.next = a == null ? b : a; #余下一个空一个非空，把非空接在后面即可。
        return dummy.next;
    }

剩下的k个就很简单了，慢慢合并就可以了。

    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        ListNode ans = null;
        for(int i = 0; i < lists.length; i++){
            ans = MergeTwoLists(ans, lists[i]);
        }
        return ans;
    }

2. 分治合并
   优化方法一，因为合并是机械的从前往后合并，所以我们用分治来进行合并。
   分治是4->2, 2->1这样，不断的将k个链表进行合并。

    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        return merge(lists, 0, lists.length - 1);
    }

    public ListNode merge(ListNode[] lists, int l, int r){
        if(l == r){
            return lists[l];
        }
        if(l > r){
            return null;
        }
        int mid = (l + r) >> 1;
        return mergeTwoLists(merge(lists, l, mid), merge(lists, mid+1, r));
    }

调用的也是同一个函数
3. 优先队列

class Solution {
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        //  空链表就返回
        if(lists == null || lists.length == 0) return null;
        // 初始化一个堆，重写比较函数
        PriorityQueue<ListNode> queue = new PriorityQueue<>(lists.length, new Comparator<ListNode>(){
            public int compare(ListNode o1, ListNode o2){
                if(o1.val < o2.val) return -1;
                else if (o1.val == o2.val) return 0;
                else return 1;
            }
        });

        // 遍历lists集合，将其第一个节点加入堆中进行排序
        for(ListNode node : lists){
            if(node != null) queue.add(node);
        }

        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        ListNode pre = dummy;
        while(!queue.isEmpty()){
            // 堆推出第一个节点
            pre.next = queue.poll();
            // 保存答案的链表节点后移
            pre = pre.next;
            // 很关键的一步，把poll出节点的后继节点再次加入堆中进行排序。
            if(pre.next != null) queue.add(pre.next);
        }
        return dummy.next;
    }
}