披荆斩棘，逐题逐关，打造无往不利的前端刷题攻略

2023-11-04 10:50:25

斩关夺隘，携手探寻LeetCode 23题奥秘

在「前端刷题」征途中，我们迎来了LeetCode 23题：合并 K 个升序链表。在这场链表融合的博弈中，您将面临一系列有序链表的整合挑战，旨在打造一个单一有序链表的最终胜利。

问题：给定一个链表数组 lists，其中每个链表都已经按升序排列，您的任务是将所有链表合并到一个升序链表中，并返回合并后的链表。

输入格式 ：

lists = [
    [1, 4, 5],
    [1, 3, 4],
    [2, 6]
]

输出格式 ：

[1, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 6]

提示：

1 <= lists.length <= 1000
0 <= lists[i].length <= 1000
-10^9 <= lists[i][j] <= 10^9
lists[i] 按升序排列
lists[i].length 的总和不超过 10^5

智胜高招，算法之道尽显锋芒

面对LeetCode 23题的挑战，我们可以采用巧妙的算法策略，步步为营，最终实现链表的完美融合。

算法1：逐个合并法

初始化 ：设置一个空链表 result 作为合并后的有序链表。
逐个合并 ：依次遍历链表数组 lists，对于每个链表，将其与 result 链表进行合并。
- 将 result 链表和当前链表的头部节点进行比较，较小的节点成为合并后链表的新头部。
- 将较小的节点从当前链表中删除，并将指针指向下一个节点。
- 将新头部节点添加到 result 链表中。
重复步骤2 ，直至所有链表都已被合并。

算法2：分治法

递归拆分 ：将链表数组 lists 拆分成若干个较小的子数组，每个子数组包含相等数量的链表。
合并子数组 ：对于每个子数组，递归调用该算法将其合并为一个有序链表。
合并结果 ：将合并后的子链表逐个合并，直至得到最终的合并结果。

匠心独运，代码实现诠释精妙

Python代码实现 ：

def mergeKLists(lists):
    if not lists:
        return None

    while len(lists) > 1:
        mergedLists = []
        for i in range(0, len(lists), 2):
            l1 = lists[i]
            l2 = lists[i+1] if (i+1) < len(lists) else None
            mergedLists.append(mergeTwoLists(l1, l2))
        lists = mergedLists

    return lists[0]

def mergeTwoLists(l1, l2):
    dummy = ListNode(0)
    curr = dummy
    while l1 and l2:
        if l1.val < l2.val:
            curr.next = l1
            l1 = l1.next
        else:
            curr.next = l2
            l2 = l2.next
        curr = curr.next
    curr.next = l1 or l2
    return dummy.next

JavaScript代码实现 ：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */

/**
 * @param {ListNode[]} lists
 * @return {ListNode}
 */
const mergeKLists = function (lists) {
  if (lists.length === 0) return null;

  while (lists.length > 1) {
    const mergedLists = [];
    for (let i = 0; i < lists.length; i += 2) {
      const l1 = lists[i];
      const l2 = lists[i + 1] || null;
      mergedLists.push(mergeTwoLists(l1, l2));
    }
    lists = mergedLists;
  }

  return lists[0];
};

const mergeTwoLists = function (l1, l2) {
  const dummy = new ListNode(0);
  let curr = dummy;
  while (l1 && l2) {
    if (l1.val < l2.val) {
      curr.next = l1;
      l1 = l1.next;
    } else {
      curr.next = l2;
      l2 = l2.next;
    }
    curr = curr.next;
  }
  curr.next = l1 || l2;
  return dummy.next;
};