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  • LeetCode 23. 合并K个升序链表

    23. 合并K个升序链表

    Difficulty: 困难

    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
    

    示例 2:

    输入:lists = []
    输出:[]
    

    示例 3:

    输入:lists = [[]]
    输出:[]
    

    提示:

    • k == lists.length
    • 0 <= k <= 10^4
    • 0 <= lists[i].length <= 500
    • -10^4 <= lists[i][j] <= 10^4
    • lists[i]升序 排列
    • lists[i].length 的总和不超过 10^4

    Solution

    本题有一个标签之一是分治,那就是要求我们把一个大的问题分解为小的问题,在21题给出了合并两个有序链表的解法,对于K个有序链表则可以把K个有序链表分解成两拨,然后逐个解决两拨链表的合并问题。

    # Definition for singly-linked list.
    # class ListNode:
    #     def __init__(self, val=0, next=None):
    #         self.val = val
    #         self.next = next
    class Solution:
        def mergeKLists(self, lists: List[ListNode]) -> ListNode:
            if not lists: return None
            if len(lists) == 1: return lists[0]
            
            # 分治
            mid = len(lists) // 2
            l, r = self.mergeKLists(lists[:mid]), self.mergeKLists(lists[mid:])
            return self.merge(l, r)
            
        def merge(self, l, r):
            res = ListNode(-1)
            pre = res
            
            while l and r:
                if l.val <= r.val:
                    pre.next = l
                    l = l.next
                else:
                    pre.next = r
                    r = r.next
                pre = pre.next
            pre.next = l or r
            return res.next
    
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