题目

C++ solution

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
    	int len = lists.size();
        if (len == 0) {
            return NULL;
        }
        int interval = 1;
        while (interval < len) {
        	for (int i = 0; i + interval < len; i += interval * 2)
        	{
        		lists[i] = mergeTwoLists(lists[i], lists[i+interval]);
        	}
        	interval *= 2;
        }
        return lists[0];
    }
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
    	if (l1 == NULL) {
    		return l2;
    	} else if (l2 == NULL) {
    		return l1;
    	}
    	int min = 0;
    	if (l1->val < l2->val) {
    		min = l1->val;
    		l1 = l1->next;
    	} else {
    		min = l2->val;
    		l2 = l2->next;
    	}
    	ListNode* result = new ListNode(min);
    	ListNode* temp = result;
        while (l1 != NULL) {
        	if (l2 == NULL) {
        		temp->next = new ListNode(l1->val);
        		temp = temp->next;
        		l1 = l1->next;
        		continue;
        	}

      		if (l1->val < l2->val) {
	    		min = l1->val;
	    		l1 = l1->next;
	    	} else {
	    		min = l2->val;
	    		l2 = l2->next;
	    	}
	    	temp->next = new ListNode(min);
        	temp = temp->next;
        }
        while (l2 != NULL) {
    		temp->next = new ListNode(l2->val);
    		temp = temp->next;
    		l2 = l2->next;
        }
        return result;
    }
};

简要题解

采用分治算法：
分 - 将合并 k 个有序链表的问题分成合并 2 个有序链表的问题；
治 - 将具有 N 个链表的集合中每 2 个链表合并，生成具有 (N+1)/2 个链表的新集合，迭代直到集合中只有一个链表，该链表即为最终结果。
注：合并 2 个有序链表的方法见上一个博客。