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合并 K 个升序链表 

解题思路 

ListNode 数组方式给出 k 个链表

ArrayList 方式给出 k 个链表 

ArrayList常见操作

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合并 K 个升序链表 

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]

        有两种方式给出 k 个链表，一种是以 ListNode 数组的方式给出链表，另一种方式是以 List Node 顺序表的方式给出，本文以 合并 k 个升序链表为例，顺便复习 ArrayList

解题思路 

        对于 k 个有序链表的合并，其实就相当于对这 k 个链表首先两两进行合并，得到合并后的     k / 2个链表，之后继续对这 k / 2 的链表进行合并，得到 k / 4 个链表，对其以此类推一直进行合并，直到为数量为 1 为止，这个链表就是 k 个链表合并后的结果。 

        其关键在于：1、如何对两个链表进行合并，对于该问题可以在leetcode中练习：合并两个有序链表，在该题目中，我们将两个链表进行合并封装成一个函数；2、如何对 1 中的函数传参，这是每次传入哪两个链表，这里有两种方式：①一种是将相邻的两个链表传入，②另一种是每次传入最左边和最右边这两个链表。

ListNode 数组方式给出 k 个链表

        以下代码给出了两种传入两个链表的方式,第一种将相邻的两个链表传入借助 for 循环即可实现,第二种每次传入最左边和最右边这两个链表,借助双指针即可实现,具体见下列代码. 

    /*** 每次传入最左边和最右边的链表*/public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {if (lists == null || lists.length == 0) {return null;}int len = lists.length;while (len > 1) {int index = 0;int left = 0;int right = len - 1;while (left < right) {lists[index++] = merge(lists[left], lists[right]);left++;right--;}if (left == right) {lists[index++] = lists[left];}len = index;}return lists[0];}/*** 每次将相邻的两个链表传入*/public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {if (lists == null || lists.length == 0) {return null;}int len = lists.length;while (len > 1) {int index = 0;for (int i = 0; i < len; i += 2) {if (i == len - 1) {lists[index++] = lists[i];} else {lists[index++] = merge(lists[i], lists[i + 1]); }}len = index;}return lists[0];}private ListNode merge(ListNode head1, ListNode head2) {if (head1 == null || head2 == null) {return head1 == null ? head2 : head1;}ListNode newHead = new ListNode(-1); // 虚拟节点ListNode cur = newHead;while (head1 != null && head2 != null) {if (head1.val > head2.val) {cur.next = head2;head2 = head2.next;cur = cur.next;} else {cur.next = head1;head1 = head1.next;cur = cur.next;}}cur.next = head1 == null ? head2 : head1;return newHead.next;}

ArrayList 方式给出 k 个链表 

ArrayList常见操作

1. boolean add(E e)    // 尾插 e 

2. void add(int index, E e)  // 在 index 位置插入 e

3. E remove(int index)  // 删除 index 位置的元素

4. E get(int index)  // 获取 index 下标的元素

5. E set(int index, E e)  // 将 index 下标的值改为 e

6. void clear()  // 清空所有元素

7. boolean contains(Object o)  // 判断 o 是否在线性表中

8. int indexOf(Object o)  // 返回第一个 o 的下标

9. int lastIndexOf(Object o)  // 返回最后一个 o 的下标

        对于该题, 可以以 ArrayList 的方式传入要合并的链表, 实现思路与以数组方式传入链表一样,但需要熟悉 ArrayList 相关的操作,具体代码实现方式如下:

    /*** 每次传入最左边和最右边的链表*/public static ListNode mergeKLists(ArrayList<ListNode> lists) {if (lists == null || lists.size() == 0) {return null;}int len = lists.size();while (len > 1) {int index = 0;int left = 0;int right = len - 1;while (left < right) {lists.set(index++, merge(lists.get(left), lists.get(right)));left++;right--;}if (left == right) {lists.set(index++, lists.get(left));}len = index;}return lists.get(0);}/*** 每次将相邻的两个链表传入*/public static ListNode mergeKLists2(ArrayList<ListNode> lists) {if (lists == null || lists.size() == 0) {return null;}int len = lists.size();while (len > 1) {int index = 0;for (int i = 0; i < len; i += 2) {if (i == len - 1) {lists.set(index++, lists.get(i));} else {lists.set(index++, merge(lists.get(i), lists.get(i + 1)));}}len = index;}return lists.get(0);}private static ListNode merge(ListNode head1, ListNode head2) {if (head1 == null || head2 == null) {return head1 == null ? head2 : head1;}ListNode newHead = new ListNode(-1); // 虚拟节点ListNode cur = newHead;while (head1 != null && head2 != null) {if (head1.val > head2.val) {cur.next = head2;head2 = head2.next;cur = cur.next;} else {cur.next = head1;head1 = head1.next;cur = cur.next;}}cur.next = head1 == null ? head2 : head1;return newHead.next;}