合并两个有序链表和合并 K 个升序链表

21. 合并两个有序链表

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]

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     struct ListNode *next;* };*/
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2) {//判空if(list1==NULL){return list2;}if(list2==NULL){return list1;}//创建新的节点struct ListNode* NewHead ,*NewTail;NewHead=NewTail = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));struct ListNode*l1=list1;struct ListNode*l2=list2;while(l1&&l2){if(l1->val>l2->val){NewTail->next = l2;NewTail=NewTail->next;l2=l2->next;}else{NewTail->next = l1;NewTail=NewTail->next;l1=l1->next;} }//出来就两种情况,要l1先走完,或l2先走完if(l1){NewTail->next=l1;}if(l2){NewTail->next=l2;}//申请的节点要释放掉struct ListNode * ret = NewHead->next;free(NewHead);NewHead =NULL;return ret;
}

23. 合并 K 个升序链表

困难

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：[]

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     struct ListNode *next;* };*/struct ListNode*mergeTwoList(struct ListNode*l1,struct ListNode*l2){if(l1==NULL)return l2;if(l2==NULL)return l1;if(l1->val<l2->val){l1->next=mergeTwoList(l1->next,l2);return l1;}else{l2->next = mergeTwoList(l1,l2->next);return l2;}}
struct ListNode* mergeKLists(struct ListNode** lists, int listsSize) {//判空if(lists==NULL||listsSize==0)return NULL;//分治int interval =1;while(interval<listsSize){for(int i =0;i<listsSize-interval;i+=2*interval){lists[i] = mergeTwoList(lists[i],lists[i+interval]);}interval*=2;}return lists[0];
}

假设我们有三个升序链表，每个链表中的元素分别为：

链表1：1 -> 4 -> 5

链表2：1 -> 3 -> 4

链表3：2 -> 6

我们的目标是将这三个链表合并成一个升序链表。

初始时，我们设置interval为1，然后进入while循环。在第一次迭代中，我们将会合并两个链表，步长为2。

第一次迭代：

• 合并lists[0]和lists[1]，即链表1和链表2，得到结果：1 -> 1 -> 3 -> 4 -> 4 -> 5。
• 合并lists[2]和空链表，因为lists[2]为空，所以结果仍为链表3：2 -> 6。

此时，interval乘以2，变为2。

第二次迭代：

• 合并lists[0]和lists[2]，即上一次合并后的结果和链表3，得到最终结果：1 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 4 -> 5 -> 6。

由于此时interval已经大于等于listsSize，所以while循环结束，算法执行完成。