从不同角度解析合并两个有序链表的解题思路

2023-11-28 15:27:17

在 LeetCode 上，有一个经典的问题是“合并两个有序链表”。这个问题要求我们给定两个有序链表 head1 和 head2，将它们合并为一个新的有序链表。

这个问题有多种解法，其中最常见的是递归和迭代两种方法。下面，我们将分别介绍这两种方法，并分析它们的优缺点。

递归方法

递归方法是通过将问题分解为更小的子问题来解决的。在本问题中，我们可以将合并两个链表 head1 和 head2 的任务分解为以下子问题：

如果 head1 为空，则返回 head2。
如果 head2 为空，则返回 head1。
如果 head1 的值小于 head2 的值，则将 head1 的值添加到新的链表中，并递归地合并 head1 的 next 节点和 head2。
如果 head1 的值大于 head2 的值，则将 head2 的值添加到新的链表中，并递归地合并 head1 和 head2 的 next 节点。

以下是递归方法的代码实现：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* head1, ListNode* head2) {
        if (head1 == nullptr) {
            return head2;
        }
        if (head2 == nullptr) {
            return head1;
        }

        if (head1->val < head2->val) {
            head1->next = mergeTwoLists(head1->next, head2);
            return head1;
        } else {
            head2->next = mergeTwoLists(head1, head2->next);
            return head2;
        }
    }
};

迭代方法

迭代方法是通过不断地遍历两个链表来解决问题的。在本问题中，我们可以使用两个指针 head1 和 head2 来遍历两个链表，并将较小的值添加到新的链表中。

以下是迭代方法的代码实现：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* head1, ListNode* head2) {
        ListNode* dummy = new ListNode(0);
        ListNode* current = dummy;

        while (head1 != nullptr && head2 != nullptr) {
            if (head1->val < head2->val) {
                current->next = head1;
                head1 = head1->next;
            } else {
                current->next = head2;
                head2 = head2->next;
            }

            current = current->next;
        }

        if (head1 != nullptr) {
            current->next = head1;
        }
        if (head2 != nullptr) {
            current->next = head2;
        }

        return dummy->next;
    }
};