[LeetCode] 023. Merge k Sorted Lists (Hard) (C++/Python)

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023. Merge k Sorted Lists (Hard)链接：

题目：https://oj.leetcode.com/problems/merge-k-sorted-lists/代码(github)：https://github.com/illuz/leetcode

题意：

和 021. Merge Two Sorted Lists (Easy) 类似，这次要 Merge K 个。

分析：

很明显可以想到利用已经完成的 Merge Two Sorted Lists 的函数来用。这时有两种方法：1. (C++) 用二分的思想，把每个 List 和它相邻的 List 进行 Merge，这样规模就缩小了一半了，再重复这样，就可以 O(nklogk) 完成。比如： [1, 2, …, n] 的第一轮 Merge 是 [1, n/2], [2, n/2+1], …2. (Python) 也是用二分的思想，就是把 Lists 分为两部分，分别递归 Merge k Sorted Lists 后变成两个 List ，然后再对这两 List 进行 Merge Two Sorted Lists 。

这两种方法都是递归调用，都可以进行记忆化，用空间换时间，，不过我不清楚会不会超空间（Memory Limit Exceed），所以就没试了~

除了用二分的思路，还有更好写的方法，就是用堆(heap)，具体就是用优先队列(Priority Queue)。(Java) 先把每个 List 的第一个节点放进优先队列，每次取出队列中的最大值节点，再把那个节点的 next 放进去。

代码：

C++:

class Solution {public:ListNode *mergeKLists(vector<ListNode *> &lists) {int sz = lists.size();if (sz == 0)return NULL;while (sz > 1) {int k = (sz + 1) / 2;for (int i = 0; i < sz / 2; i++)lists[i] = mergeTwoLists(lists[i], lists[i + k]);sz = k;}return lists[0];}ListNode *mergeTwoLists(ListNode *l1, ListNode *l2) {if (l1 == NULL)return l2;if (l2 == NULL)return l1;ListNode *start, *p1;if (l1->val < l2->val) {p1 = start = l1;l1 = l1->next;} else {p1 = start = l2;l2 = l2->next;}while (l1 != NULL && l2 != NULL) {if (l1->val < l2->val) {p1->next = l1;p1 = l1;l1 = l1->next;} else {p1->next = l2;p1 = l2;l2 = l2->next;}}if (l1 != NULL)p1->next = l1;elsep1->next = l2;return start;}};

Java:

public class Solution {public ListNode mergeKLists(List<ListNode> lists) {Queue<ListNode> heap = new PriorityQueue<ListNode>(new Comparator<ListNode>(){@Override public int compare(ListNode l1, ListNode l2) {return l1.val – l2.val;}});ListNode dummy = new ListNode(0), cur = dummy, tmp;for (ListNode list : lists) {if (list != null) {heap.offer(list);}}while (!heap.isEmpty()) {tmp = heap.poll();cur.next = tmp;cur = cur.next;if (tmp.next != null) {heap.offer(tmp.next);}}return dummy.next;}}

Python:

class Solution:# @param a list of ListNode# @return a ListNodedef mergeKLists(self, lists):if len(lists) == 0:return Noneif len(lists) == 1:return lists[0]mid = len(lists) // 2left = self.mergeKLists(lists[:mid])right = self.mergeKLists(lists[mid:])# merge left and rightdummy = ListNode(0)cur = dummywhile left or right:if right == None or (left and left.val <= right.val):cur.next = leftleft = left.nextelse:cur.next = rightright = right.nextcur = cur.nextreturn dummy.next

穿别人的鞋，走自己的路，让别追去吧