【LeetCode面试150】——21合并两个有序列表

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题目难度：简单

默认优化目标：最小化时间复杂度。

Python默认为Python3。

目录

1 题目描述

2 题目分析

3 算法框架以及代码实现

3.1 递归

3.2 迭代

参考文献

---

1 题目描述

将两个升序链表合并为一个新的 升序 链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例 1：

输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]

示例 2：

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]

示例 3：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]

提示：

• 两个链表的节点数目范围是 [0, 50]

• -100 <= Node.val <= 100

• l1 和 l2 均按 非递减顺序 排列

2 题目分析

输入是两个非递减排序的链表l1和l2，输出是一个新列表。此新列表为l1和l2合并后升序排序的新列表。总的方法是，先找出l1和l2头节点中最小的元素作为头节点，然后依次往后比大小，将后一个较小的元素添加到新链表的后面。

3 算法框架以及代码实现

3.1 递归

递归式子为

 

时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(m+n)

C++代码实现

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        if(l1==nullptr){
            return l2;
        }else if(l2==nullptr){
            return l1;
        }else if(l1->valval){
            l1->next=mergeTwoLists(l1->next,l2);
            return l1;
        }else{
            l2->next=mergeTwoLists(l1,l2->next);
            return l2;
        }
    }
};

Python代码实现

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1: Optional[ListNode], l2: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        if l1 is None:
            return l2
        elif l2 is None:
            return l1;
        elif l1.val

3.2 迭代

迭代法是直接改变原本l1和l2的指针指向，这样只需要新增一个头指针的空间即可。

时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(1)。

C++代码实现

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        ListNode* head=new ListNode(-1);
​
        ListNode*tail=head;
        while(l1!=nullptr&&l2!=nullptr){
            if(l1->valval){
                tail->next=l1;
                l1=l1->next;
            }else{
                tail->next=l2;
                l2=l2->next;
            }
            tail=tail->next;
        }
        tail->next=l1==nullptr?l2:l1;
        return head->next;
    }
};

Python代码实现

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1: Optional[ListNode], l2: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        head=ListNode(-1)
​
        tail=head
        while l1 and l2:
            if l1.val

参考文献

力扣面试经典150题

力扣官方题解