【链表】Leetcode 23. 合并 K 个升序链表【困难】

合并 K 个升序链表

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

解题思路

合并多个有序链表可以使用归并排序的思想

使用分治法，将链表数组分为两半。
递归地合并左半部分和右半部分。
合并两个有序链表的方法，即使用合并两个有序链表的算法。

Java实现

public class MergeKSortedLists {static class ListNode {int val;ListNode next;ListNode(int x) {val = x;next = null;}}public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {if (lists == null || lists.length == 0) {return null;}return mergeLists(lists, 0, lists.length - 1);}private ListNode mergeLists(ListNode[] lists, int left, int right) {if (left == right) {return lists[left];}int mid = left + (right - left) / 2;ListNode leftList = mergeLists(lists, left, mid);ListNode rightList = mergeLists(lists, mid + 1, right);return mergeTwoLists(leftList, rightList);}public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {if (l1 == null) {return l2;}if (l2 == null) {return l1;}if (l1.val < l2.val) {l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);return l1;} else {l2.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);return l2;}}public static void main(String[] args) {// 构造链表数组ListNode[] lists = new ListNode[3];lists[0] = new ListNode(1);lists[0].next = new ListNode(4);lists[0].next.next = new ListNode(5);lists[1] = new ListNode(1);lists[1].next = new ListNode(3);lists[1].next.next = new ListNode(4);lists[2] = new ListNode(2);lists[2].next = new ListNode(6);// 调用 mergeKLists 方法合并链表数组MergeKSortedLists solution = new MergeKSortedLists();ListNode result = solution.mergeKLists(lists);// 打印合并后的链表while (result != null) {System.out.print(result.val + " ");result = result.next;}// 输出：1 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 4 -> 5 -> 6}
}