【LeetCode】23. Merge k Sorted Lists

Merge k Sorted Lists

Merge k sorted linked lists and return it as one sorted list. Analyze and describe its complexity.

多路归并。

1、用make_heap函数维护一个大小为k的最小堆。

注：由于默认是最大堆，因此需要自定义compare函数。

注意：comp需要定义为static或者全局函数，因为make_heap、pop_heap、push_heap都是全局库函数。

2、取出最小元素（即lists[0]），用pop_heap函数将最小元素移到最后

3、若原lists[0]，即当前的lists[last]还有后继结点，则用push_heap将其后继结点调整入堆。

否则该链表归并完毕，删除。

重复2、3直到所有链表都归并完毕。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    static bool comp(ListNode* l1, ListNode* l2)
    {
        return l1->val > l2->val;   // min heap
    }
    
    ListNode *mergeKLists(vector<ListNode *> &lists) {
        ListNode* newhead = new ListNode(-1);
        ListNode* tail = newhead;
        //remove empty list first
        vector<ListNode *>::iterator it = lists.begin();
        while(it != lists.end())
        {
            if(*it == NULL)
                lists.erase(it);
            else
                it ++;
        }
        
        //init heap
        make_heap(lists.begin(), lists.end(), comp);
        while(!lists.empty())
        {
            //move the min to the end and adjust
            pop_heap(lists.begin(), lists.end(), comp);
            ListNode* curmin = lists[lists.size()-1];
            lists.pop_back();
            if(curmin->next != NULL)
            {
                lists.push_back(curmin->next);
                //add the new element to the heap and adjust
                push_heap(lists.begin(), lists.end(), comp);
            }
            tail->next = curmin;
            tail = tail->next;
            tail->next = NULL;
        }
        return newhead->next;
    }
};