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一、题目描述：

给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。

请你将所有链表合并到一个升序链表中，返回合并后的链表。

示例 1：

输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
输出：[1,1,2,3,4,4,5,6]
解释：链表数组如下：
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
将它们合并到一个有序链表中得到。
1->1->2->3->4->4->5->6

示例 2:

输入：lists = []
输出：[]

示例 3：

输入：lists = [[]]
输出：[]

题目地址：leetcode-cn.com/problems/me…

二、思路分析：

暴力点的作法是，遍历链表数组，脸部两两依次合并，但是这样的话就会遇到一个问题，当合并到一段时间后，会出现一个链表非常长，另外一个链表却很短，在极端的情况下，可能会需要遍历长链表的所有节点，导致时间复杂度上升。 更好的作法是进行分治的思路，将数组进行分治，直到每组有两个链表的时候，把这两个链表进行归并排序。

三、AC 代码：

public class MergekLists {
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        if (lists == null || lists.length == 0) {
            return null;
        }
        return divide(0, lists.length - 1, lists);
    }

    private ListNode divide(int start, int end, ListNode[] listNodes) {
        if (start == end) {
            return listNodes[start];
        }
        ListNode left = divide(start, (start + end) / 2, listNodes);
        ListNode right = divide((start + end) / 2 + 1, end, listNodes);
        return mergeTwoLists(left, right);
    }

    public ListNode mergeTwoLists(ListNode leftList, ListNode rightList) {
        if (leftList == null) return rightList;
        if (rightList == null) return leftList;

        if (leftList.val < rightList.val) {
            leftList.next = mergeTwoLists(leftList.next, rightList);
            return leftList;
        } else {
            rightList.next = mergeTwoLists(leftList, rightList.next);
            return rightList;
        }
    }
}

四、总结：

需要注意的是，我们是直接在原链表上修改的，所以可以使用递归。如果是新建了链表，就要考虑处理结果的问题了。