分析

• 本题的考点：链表。

• 类似于归并排序中将两个有序数组合并成一个有序数组。

• 这一题有两种解法：一种是非递归方法，另一种是递归方法。这里都演示一下，具体内容可以参照代码。

代码

• C++

// 非递归
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {

        auto dummy = new ListNode(-1), tail = dummy;  // 虚拟头结点
        while (l1 && l2) {
            // 每次将较小的数据对应的节点接到tail后面
            if (l1->val < l2->val) {
                tail->next = l1;
                tail = tail->next;
                l1 = l1->next;
            } else {
                tail->next = l2;
                tail = tail->next;
                l2 = l2->next;
            }
        }
        if (l1) tail->next = l1;
        if (l2) tail->next = l2;

        return dummy->next;
    }
};

// 递归
class Solution {
public:
    // 递归算法关键是抓住函数定义：返回l1和l2合并后的头结点
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {

        if (!l1) return l2;
        if (!l2) return l1;

        if (l1->val < l2->val) {
            l1->next = mergeTwoLists(l1->next, l2);
            return l1;
        } else {
            l2->next = mergeTwoLists(l1, l2->next);
            return l2;
        }
    }
};

• Java

// 非递归
class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {

        ListNode dummy = new ListNode(-1), tail = dummy;
        while (l1 != null && l2 != null) {
            if (l1.val < l2.val) {
                tail.next = l1;
                tail = tail.next;
                l1 = l1.next;
            } else {
                tail.next = l2;
                tail = tail.next;
                l2 = l2.next;
            }
        }

        if (l1 != null) tail.next = l1;
        if (l2 != null) tail.next = l2;

        return dummy.next;
    }
}

// 递归
class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {

        if (l1 == null) return l2;
        if (l2 == null) return l1;

        if (l1.val < l2.val) {
            l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);
            return l1;
        } else {
            l2.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);
            return l2;
        }
    }
}

时空复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n)$，n为链表长度。

• 空间复杂度：$O(1)$。