23.Merge k Sorted Lists

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题目大意：合并多个有序链表成为一个有序单链表。21题是合并两个有序链表。例子如下：

法一（借鉴）：利用优先队列构造最小堆，首先将k个链表的首结点入堆，构建初始堆，然后取出堆顶元素，即最小的元素，加入结果链表中，然后将堆顶元素的下一个节点加入堆中，再取出堆顶元素，继续操作，这样就保证了每次都是取最小元素入堆。代码如下（耗时11ms）：

    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        if(lists.length == 0) {
            return null;
        }
        //定义最小堆
        PriorityQueue<ListNode> q = new PriorityQueue<ListNode>(11, new Comparator<ListNode>() {
            public int compare(ListNode n1, ListNode n2) {
                return n1.val - n2.val;
            }
        });
        //初始化最小堆，将k个链表的首节点放入堆中
        for(int i = 0; i < lists.length; i++) {
            if(lists[i] != null) {
                q.offer(lists[i]);
            }
        }
        ListNode head = new ListNode(0), cur = head;
        while(!q.isEmpty()) {
            //取出堆顶元素尾插，即将堆中最小值插入结果链表中
            cur.next = q.poll();
            cur = cur.next;
            //将堆顶元素的下一个元素加入堆中，即原链表中的下一个元素
            if(cur.next != null) {
                q.offer(cur.next);
            }
        }
        return head.next;
    }

法二（借鉴）：分治。每次归并n/2个链表，如果有6个链表，归并1，4和2，5和3，6。这样最后得到的结果链表一定在1中。当然也可以逐一归并，即1，2和3，4和5，6。是一样的。代码如下（耗时9ms）：

    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        if(lists.length == 0) {
            return null;
        }
        int n = lists.length;
        while(n > 1) {
            //每次都取一半进行归并
            int mid = (n + 1) / 2;
            //如果是6个链表，则归并1，4和2，5和3，6，如此归并最后得到的结果链表一定在1中
            for(int i = 0; i < n / 2; i++) {
                lists[i] = mergeLists(lists[i], lists[mid + i]);
            }
            n = mid;
        }
        //返回最后的结果链表
        return lists[0];
    }
    //合并两个链表
    public static ListNode mergeLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode head = new ListNode(0), cur = head;
        while(l1 != null && l2 != null) {
            if(l1.val < l2.val) {
                cur.next = l1;
                l1 = l1.next;
            }
            else {
                cur.next = l2;
                l2 = l2.next;
            }
            cur = cur.next;
        }
        if(l1 != null) {
            cur.next = l1;
        }
        if(l2 != null) {
            cur.next = l2;
        }
        return head.next;
    }