LeetCode 23. 合并 K 个升序链表

题目描述

🔥 23. 合并 K 个升序链表

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思路分析

归并排序

参考代码

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// 合并 K 个升序链表
func mergeKLists(lists []*ListNode) *ListNode {
	if len(lists) == 0 {
		return nil
	}

	// 从第一个链表开始
	mergedList := lists[0]

	// 依次合并每个链表
	for i := 1; i < len(lists); i++ {
		mergedList = mergeTwoLists(mergedList, lists[i])
	}

	return mergedList
}

// 合并两个有序链表
func mergeTwoLists(l1, l2 *ListNode) *ListNode {
	dummy := &ListNode{}
	cur := dummy

	for l1 != nil && l2 != nil {
		if l1.Val < l2.Val {
			cur.Next = l1
			l1 = l1.Next
		} else {
			cur.Next = l2
			l2 = l2.Next
		}
		cur = cur.Next
	}

	if l1 != nil {
		cur.Next = l1
	} else {
		cur.Next = l2
	}

	return dummy.Next
}
  • 时间复杂度：O(N*K)，其中 N 是所有链表中节点的总数，K 是链表的数量。每次合并两个链表的时间复杂度是 O(N)，而合并的次数是 K。
  • 空间复杂度：O(1)，不使用额外的空间来存储链表节点。
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func mergeKLists(lists []*ListNode) *ListNode {
	if len(lists) == 0 {
		return nil
	} else if len(lists) == 1 {
		return lists[0]
	}
	mid := len(lists) / 2
	l1 := mergeKLists(lists[:mid])
	l2 := mergeKLists(lists[mid:])
	return mergeTwoLists(l1, l2)
}

func mergeTwoLists(l1 *ListNode, l2 *ListNode) *ListNode {
	if l1 == nil {
		return l2
	} else if l2 == nil {
		return l1
	}
	if l1.Val < l2.Val {
		l1.Next = mergeTwoLists(l1.Next, l2)
		return l1
	} else {
		l2.Next = mergeTwoLists(l1, l2.Next)
		return l2
	}
}

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func mergeKLists(lists []*ListNode) *ListNode {
	if len(lists) == 0 {
		return nil
	} else if len(lists) == 1 {
		return lists[0]
	}
	mid := len(lists) / 2
	l1 := mergeKLists(lists[:mid])
	l2 := mergeKLists(lists[mid:])
	return mergeTwoLists(l1, l2)
}

func mergeTwoLists(l1 *ListNode, l2 *ListNode) *ListNode {
	if l1 == nil {
		return l2
	} else if l2 == nil {
		return l1
	}
	dummy := &ListNode{}
	cur := dummy
	for l1 != nil && l2 != nil {
		if l1.Val < l2.Val {
			cur.Next = l1
			l1 = l1.Next
		} else {
			cur.Next = l2
			l2 = l2.Next
		}
		cur = cur.Next
	}
	if l1 != nil {
		cur.Next = l1
	} else {
		cur.Next = l2
	}
	return dummy.Next
}
  • 时间复杂度：O (N log K)，其中 N 是所有链表中节点的总数，K 是链表的数量。每次合并两个链表的时间复杂度为 O (N)，而分治法的深度为 log K。
  • 空间复杂度：O (log K)，用于递归调用栈的空间。

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