题目描述

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

Input:
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
Output: 1->1->2->3->4->4->5->6

题意：合并K个有序链表。

算法1

分治算法

题解1:分治，先将K个链表分成两个部分，先合并两个部分，在合并这两个部分返回的链表。

C++ 代码

    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        int n = lists.size();
        if(n == 0) return NULL;
        return merge(lists,0,n  - 1);

    }
    ListNode* merge(vector<ListNode*>& lists,int begin,int end)
    {
        if(begin == end)
            return lists[begin];
        else{
            int mid = (begin + end) /2;
            ListNode* l1 = merge(lists,begin,mid);
            ListNode* l2 = merge(lists,mid+1,end);
            ListNode* dummy = new ListNode(0);
            ListNode* cur = dummy;
            while(l1 && l2)
            {
                if(l1->val < l2->val)
                {
                    cur->next = new ListNode(l1->val);
                    l1 = l1->next;
                }else{
                    cur->next = new ListNode(l2->val);
                    l2 = l2->next;
                }
                cur = cur->next;
            }
            cur->next = (l1)?l1:l2;
            return dummy->next;
        }
    }

算法2

优先队列

类似于Leetcode786题，每次取出链表头节点进入优先队列，弹出堆顶元素时，将该节点的后驱节点加入优先队列。
自己也想到了这样的思路，但是不太会写自定义比较函数，所以参考了别人的。

C++ 代码

    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        auto cmp = [](ListNode*& a, ListNode*& b) {
            return a->val > b->val;
        };
        priority_queue<ListNode*, vector<ListNode*>, decltype(cmp) > q(cmp);
        for (auto node : lists) {
            if (node) q.push(node);
        }
        ListNode *dummy = new ListNode(-1), *cur = dummy;
        while (!q.empty()) {
            auto t = q.top(); q.pop();
            cur->next = t;
            cur = cur->next;
            if (cur->next) q.push(cur->next);
        }
        return dummy->next;
    }