多路归并的实现，以leecode题目为例

Problem: 剑指 Offer II 078. 合并排序链表

思路

假设有k个有序链表（以递增为例）需要进行归并成一个有序链表，总结点个数为$n$。

基本思想是使用一个优先队列（小顶堆），首先k个有序链表链表的第一个结点放入队列中，每次从优先队列中取出最小的结点即可。每取一个结点就从原来的链表中补充一个结点到队列中。

解题方法

详细见代码

复杂度

• 时间复杂度:

时间复杂度为： $O(n\cdot \log (k))$

• 空间复杂度:

额外使用优先队列，空间复杂度为 $O(k)$

Code

/**
 * 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 {

    // 多路归并排序

    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        PriorityQueue<ListNode> queue = new PriorityQueue<>(new Comparator<>(){
            @Override
            public int compare(ListNode a, ListNode b){
                return Integer.compare(a.val, b.val);
            }
        });
        int n = lists.length;
        for(int i = 0; i < n; i++){
            if(lists[i] != null){
                queue.add(lists[i]);
                //lists[i] = lists[i].next;
            }
        }
        ListNode head = new ListNode();
        ListNode tail = head;
        while(!queue.isEmpty()){
            ListNode node = queue.poll();
            tail.next = node;
            tail = node;
            if(node.next != null){
                queue.add(node.next);
                node.next = null;
            }
        }
        return head.next;
    }
}