LeetCode 0023. 合并 K 个升序链表

【LetMeFly】23.合并 K 个升序链表

力扣题目链接：https://leetcode.cn/problems/merge-k-sorted-lists/

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

方法一：优先队列

我们只需要将每个链表的当前节点（初始值是表头）放入小根堆中，每次从小根堆中取出一个节点并拼接起来，若这个节点不是表尾节点，则这个节点的下一个节点入队。

时间复杂度 $O(N\times \log k)$ ，其中 $n$ 是所有节点的个数
空间复杂度 $O (k)$

AC代码

C++

class Solution {
private:struct cmp {bool operator() (const ListNode* a, const ListNode* b) {return a->val > b->val;}};
public:ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {priority_queue<ListNode*, vector<ListNode*>, cmp> pq;for (ListNode*& node : lists) {if (node) {pq.push(node);}}ListNode* head = new ListNode(), *p = head;while (pq.size()) {ListNode* thisNode = pq.top();pq.pop();p->next = thisNode;p = thisNode;if (thisNode->next) {pq.push(thisNode->next);}}return head->next;}
};

Python

# from typing import List, Optional
# import heapq# # Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next# ListNode.__lt__ = lambda a, b: a.val < b.valclass Solution:def mergeKLists(self, lists: List[Optional[ListNode]]) -> Optional[ListNode]:pq = []for node in lists:if node:heapq.heappush(pq, node)head = ListNode()p = headwhile pq:thisNode = heapq.heappop(pq)p.next = thisNodep = thisNodeif thisNode.next:heapq.heappush(pq, thisNode.next)return head.next