【算法】 合并 K 个升序链表

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难度:困难

题目:

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:[]

提示:

  • k == lists.length

  • 0 <= k <= 10^4

  • 0 <= lists[i].length <= 500

  • -10^4 <= lists[i][j] <= 10^4

  • lists[i]升序 排列

  • lists[i].length 的总和不超过 10^4

解题思路一:

一种常见的解法是使用分治策略,类似于归并排序的思路。这种方法将问题分解成更小的部分,然后将这些部分合并得到最终的解决方案。以下是使用分治策略合并多个排序链表的详细步骤和JavaScript代码实现。

  1. 分解问题:将所有链表分为两组,递归地合并每一组中的链表。

  2. 合并两组:当每一组中的链表已经被合并,再将这两组链表合并。

  3. 基线条件:如果链表数组中只有一个链表,直接返回这个链表;如果没有链表,返回null

    /**

    • Definition for singly-linked list.
    • function ListNode(val, next) {
    • this.val = (val===undefined ? 0 : val)
      
    • this.next = (next===undefined ? null : next)
      
    • } / /*
    • @param {ListNode[]} lists
    • @return {ListNode} */ var mergeKLists = function(lists) { if (lists.length === 0) return null; if (lists.length === 1) return lists[0];

    const mid = Math.floor(lists.length / 2); const left = mergeKLists(lists.slice(0, mid)); const right = mergeKLists(lists.slice(mid));

    return mergeTwoLists(left, right); };

    // Helper function to merge two sorted lists function mergeTwoLists(l1, l2) { const dummy = new ListNode(0); let current = dummy;

    while (l1 && l2) { if (l1.val < l2.val) { current.next = l1; l1 = l1.next; } else { current.next = l2; l2 = l2.next; } current = current.next; }

    // Attach any remaining elements current.next = l1 || l2;

    return dummy.next; }