LeetCode 23. 合并K个排序链表（Merge k Sorted Lists）

题目描述

合并 k 个排序链表，返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。

示例:

输入:
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
输出: 1->1->2->3->4->4->5->6

解题思路

利用分治的思想，划分k个排序链表为两半，递归的合并两部分中的链表。对于单个链表直接返回，对于两个链表调用merge函数，返回合并好的排序链表。

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        int mid = lists.size() / 2;
        ListNode* l1 = mergeK(lists, 0, mid - 1);
        ListNode* l2 = mergeK(lists, mid, lists.size() - 1);
        return merge(l1, l2);
    }
    ListNode* mergeK(vector<ListNode*>& lists, int start, int end) {
        if(start == end) return lists[start];
        else if(start < end){
            int mid = (start + end) / 2;
            ListNode* l1 = mergeK(lists, start, mid);
            ListNode* l2 = mergeK(lists, mid + 1, end);
            return merge(l1, l2);
        }
        else return NULL;
    }
    ListNode* merge(ListNode* l1, ListNode* l2){
        if(l1 == NULL) return l2;
        if(l2 == NULL) return l1;
        if(l1->val > l2->val) return merge(l2, l1);
        ListNode* head = l1;
        while(l2 && l1->next){
            if(l1->next->val > l2->val){
                ListNode* next = l2->next;
                l2->next = l1->next;
                l1->next = l2;
                l2 = next;
            }
            l1 = l1->next;
        }
        if(l2) l1->next = l2;
        return head;
    }
};