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] 按 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