Merge k sorted linked lists and return it as one sorted list. Analyze and describe its complexity.
Example:Input:
[
1->4->5,
1->3->4,
2->6
]
Output: 1->1->2->3->4->4->5->6
思路
这道题最简单的方法就是我们将K个链表中的所有数据都存进数组中，然后对数据进行排序。排序完毕之后在依此对数组中的数据进行链表的构造。时间复杂度为O(n log n),n 是链表元素的总和。
第二种思路是我们我们可以将列表中两个链表两个链表进行合并，直到最后合并完只剩下一条链表，就是排序之后的链表。时间复杂度为O(Nlog k)(N是总的元素数)，空间复杂度为O(1)。
第二种图示
第一种方法的解决代码 1 class Solution(object):
2 def mergeKLists(self, lists):
3 """
4 :type lists: List[ListNode]
5 :rtype: ListNode
6 """
7 self.nodes = []
8 head = point = ListNode(0) # 设置哨兵节点
9 for l in lists: # 循环遍历列表中每一个链表，将元素添加进数组。
10 while l: # 将当前链表中的元素进行添加
11 self.nodes.append(l.val)
12 l = l.next
13 for x in sorted(self.nodes): # 将排序之后的数组中的元素，构造链表。
14 point.next = ListNode(x)
15 point = point.next
16 return head.next
第二种方法的解决代码
1 class Solution(object):
2 def mergeKLists(self, lists):
3 """
4 :type lists: List[ListNode]
5 :rtype: ListNode
6 """
7 amount = len(lists) # 计算出K的数值
8 interval = 1 # 间距
9 while interval < amount: # 先从间距1开始合并，
10 for i in range(0, amount - interval, interval * 2):
11 lists[i] = self.merge2Lists(lists[i], lists[i + interval]) # 使用两个链表的合并函数进行合并。
12 interval *= 2 # 当上一次间距合并完之后，将间距扩大为2倍。
13 return lists[0] if amount > 0 else lists # 当列表链表数大于0时，返回第一个链表（排序好的链表）。
14
15 def merge2Lists(self, l1, l2): # 两个链表进行合并成一个链表。
16 head = point = ListNode(0) # 设置哨兵节点
17 while l1 and l2:
18 if l1.val <= l2.val:
19 point.next = l1
20 l1 = l1.next
21 else:
22 point.next = l2
23 l2 = l1
24 l1 = point.next.next
25 point = point.next
26 if not l1: # 其中一个链表不为空，就将其添加到后面。
27 point.next=l2
28 else:
29 point.next=l1
30 return head.next