1、合并两个有序链表

21.合并两个升序链表

题目描述：

 思路：合并两个有序链表也是一个很经典的题目，看到这道题目，不少的小伙伴估计会有种似曾相识的感觉，是不是有点像，合并两个数组哈哈哈哈，所以我们首先先用笨方法(依次比较)l来试试

1、依次比较

看看代码：

public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        ListNode cur = new ListNode(0);
        ListNode result = cur;
        ListNode temp1 = list1;
        ListNode temp2 = list2;
        while (temp1 != null && temp2 != null){
            if (temp1.val < temp2.val){
                cur.next = temp1;
                temp1 = temp1.next;
                cur = cur.next;
            }else {
                cur.next = temp2;
                temp2 = temp2.next;
                cur = cur.next;
            }
        }
        if (temp1 == null){
            while (temp2 != null){
                cur.next = temp2;
                temp2 = temp2.next;
                cur = cur.next;
            }
        }else if (temp2 == null){
            while (temp1 != null){
                cur.next = temp1;
                temp1 = temp1.next;
                cur = cur.next;
            }
        }
        return result.next;
    }

时间复杂度：O(n)

空间复杂度：O(1)

2、递归

思路：既然是递归我们就会想到这道题的递归三要素

• 终止条件：list1为空，或者list2为空
• 返回值：每一层都返回已经排序好的链表
• 本机递归内容：如果list1.val更小，则将list1.next和下一级排序好的链表连接；list2反之亦然

我们看看代码：

public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        if (list1 == null) return list2;
        if (list2 == null) return list1;
        if (list1.val<list2.val){
            list1.next = mergeTwoLists(list1.next,list2);
            return list1;
        }else {
            list2.next = mergeTwoLists(list1,list2.next);
            return list2;
        }
    }

时间复杂度：O(m+n)，m为list1的长度，n为list2的长度

2、合并k个升序链表

23.合并k个升序链表

题目描述：

思路：拿到题目，首先我们先审题，合并k条，其实本质上和合并2条升序链表没有区别，我们只需要拆分，把k条链表，拆分成若干个2条链表，思路瞬间是不是清晰了!

至于如何拆分，我不知道大家有没有了解过 归并排序 ，大家又不了解的可以移步归并排序

归并排序里面用到的思想就是分治算，先分后治，先拆分，后合并，是不是跟咱们这道题有异曲同工之妙，先把链表拆分，再把链表合并；唯一不同的是归并排序时，我们是拆分同一个数组，而现在我们是拆分k条不同的链表，不过我们要得到的效果都是一样的！

了解完之后，我们不妨看看代码：

 public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        if (lists.length < 1) return null;
        return mergeLists(lists, 0, lists.length);
    }
  
    public ListNode mergeLists(ListNode[] lists, int left, int right) {
        if (left >= right) return lists[left];
        int mid = (left + right) / 2;
        //先分
        ListNode l1 = mergeLists(lists, left, mid);
        ListNode l2 = mergeLists(lists, mid + 1, right);
        //后治
        return mergeTwoLists(l1, l2);

    }

    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        if (list1 == null) return list2;
        if (list2 == null) return list1;

        if (list1.val < list2.val) {
            list1.next = mergeTwoLists(list1.next, list2);
            return list1;
        } else {
            list2.next = mergeTwoLists(list1, list2.next);
            return list2;
        }
    }

这里为了优化我们合并算法的时间复杂度，我们可以采用迭代算法，也就是第一题的第一张方法替代这个合并递归方法，会加快不少时间

public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        if (lists.length < 1) return null;
        return mergeLists(lists, 0, lists.length);
    }

    public ListNode mergeLists(ListNode[] lists, int left, int right) {
        if (left >= right) return lists[left];
        int mid = (left + right) / 2;
        //先分
        ListNode l1 = mergeLists(lists, left, mid);
        ListNode l2 = mergeLists(lists, mid + 1, right);
        //后治
        return mergeTwoLists(l1, l2);

    }
public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        ListNode cur = new ListNode(0);
        ListNode result = cur;
        ListNode temp1 = list1;
        ListNode temp2 = list2;
        while (temp1 != null && temp2 != null){
            if (temp1.val < temp2.val){
                cur.next = temp1;
                temp1 = temp1.next;
                cur = cur.next;
            }else {
                cur.next = temp2;
                temp2 = temp2.next;
                cur = cur.next;
            }
        }
        if (temp1 == null){
            while (temp2 != null){
                cur.next = temp2;
                temp2 = temp2.next;
                cur = cur.next;
            }
        }else if (temp2 == null){
            while (temp1 != null){
                cur.next = temp1;
                temp1 = temp1.next;
                cur = cur.next;
            }
        }
        return result.next;
    }

总结：合并升序链表，也是笔试常考的一道题，大家很有必要学习一下~