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【LeetCode_21】合并两个有序链表

news 2025/9/26 13:12:03

刷爆LeetCode系列

LeetCode第21题：
github地址
前言
题目描述
题目与思路分析
代码实现
算法代码优化

LeetCode第21题：

github地址

有梦想的电信狗

前言

本文用C++解答LeetCode第21题

题目描述

题目链接：https://leetcode-cn.com/problems/merge-two-sorted-lists/description/
在这里插入图片描述

题目与思路分析

目标分析：

将两个升序链表合并为一个升序链表
返回新链表的头指针
新链表中的结点由已有两链表中的节点组成
提高要求：时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)

思路：创建一个新的空链表newHead，同时逐个遍历两个链表的结点，将val较小的节点尾插到新链表中

操作：

注意对空链表的处理，两个链表可能都为空，也可能任意一个为空
遍历：循环继续的条件为curNode1 && curNode2，只要有一个链表结束，结束即可，将未遍历完的链表直接整体尾插到新链表中
- curNode1和curNode2：分别用于遍历链表一和链表二
- tailNode：尾结点，方便尾插时找尾
curNode->val <= curNode2->val时，说明：curNode1需要被尾插到新链表
- 第一次尾插时(if(newHead == nullptr)需要特殊处理：
  - tailNode = newHead = curNode;
  - curNode = curNode->next;
- 其余结点的尾插，常规化处理：
  - tailNode->next = curNode1;
  - tailNode = tailNode->next;
- 插入完后：curNode = curNode->next;
curNode->val > curNode2->val时和上面是一样的逻辑

循环结束后，检查哪个链表未遍历完全，直接整体尾插到新链表中

   // 循环结束后，可能链表还有剩余元素if(curNode1)tailNode->next = curNode1;if(curNode2)tailNode->next = curNode2;

最终返回return newHead;

在这里插入图片描述

代码实现

class Solution {
public:ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {// 空链表判断if(list1 == nullptr && list2 == nullptr)return nullptr;if(list1 == nullptr || list2 == nullptr){if(list1)return list1;if(list2)return list2;}// 以下 两个链表都不为空ListNode* curNode1 = list1;ListNode* curNode2 = list2;ListNode* newHead = nullptr, *tailNode = nullptr;while(curNode1 && curNode2){// 更小的元素尾插到新结点if(curNode1->val <= curNode2->val){// 第一个节点直接尾插if(newHead == nullptr){newHead = tailNode = curNode1;}// 其他节点直接 尾插else{tailNode->next = curNode1;tailNode = tailNode->next;}curNode1 = curNode1->next;}else{// 第一个节点直接尾插if(newHead == nullptr){newHead = curNode2;tailNode = curNode2;}// 其他节点直接 尾插else{tailNode->next = curNode2;tailNode = tailNode->next;}curNode2 = curNode2->next;}}// 循环结束后，可能链表还有剩余元素if(curNode1)tailNode->next = curNode1;if(curNode2)tailNode->next = curNode2;return newHead;}
};

算法代码优化

优化了空链表返回的逻辑
其中一个链表为空，就返回另一个链表

class Solution {
public:ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {if(list1 == nullptr)return list2;if(list2 == nullptr)return list1;// 以下 两个链表都不为空ListNode* curNode1 = list1;ListNode* curNode2 = list2;ListNode* newHead = nullptr, *tailNode = nullptr;while(curNode1 && curNode2){// 更小的元素尾插到新结点if(curNode1->val <= curNode2->val){// 第一个节点直接尾插if(newHead == nullptr){newHead = tailNode = curNode1;}// 其他节点直接 尾插else{tailNode->next = curNode1;tailNode = tailNode->next;}curNode1 = curNode1->next;}else{// 第一个节点直接尾插if(newHead == nullptr){newHead = curNode2;tailNode = curNode2;}// 其他节点直接 尾插else{tailNode->next = curNode2;tailNode = tailNode->next;}curNode2 = curNode2->next;}}// 循环结束后，可能链表还有剩余元素if(curNode1)tailNode->next = curNode1;if(curNode2)tailNode->next = curNode2;return newHead;}
};