【Lintcode】839. Merge Two Sorted Interval Lists

题目地址：

https://www.lintcode.com/problem/merge-two-sorted-interval-lists/description

给定两个list，每个list的元素都是区间，同一个list里的区间不互相有重合，并且都按照递增顺序排好序，但不同的list里的区间可能有重合。要求返回一个list，这个list里的区间是上面两个list中的区间充分合并后产生的区间。

主要思路是这样的，先开一个list名为res，存储最后要返回的结果；接着，先用两个指针分别指向两个list的头部，然后比较两个区间的左端点，挑出左端点较小的，将其与res中最后一个区间进行比较，如果可以合并则合并，否则就将那个区间之间append到res后面。如此这样，直到所有区间都合并或者append到res后面为止，代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Solution {
    /**
     * @param list1: one of the given list
     * @param list2: another list
     * @return: the new sorted list of interval
     */
    public List<Interval> mergeTwoInterval(List<Interval> list1, List<Interval> list2) {
        // write your code here
        if (list1 == null) {
            return list2;
        } else if (list2 == null) {
            return list1;
        }
        
        int i = 0, j = 0;
        // cur代表list1和list2中将要加入res的区间
        Interval cur = null;
        List<Interval> res = new ArrayList<>();
        while (i < list1.size() && j < list2.size()) {
            Interval i1 = list1.get(i), i2 = list2.get(j);
            // 如果i1左端点较小，说明i1将被加入res中，
            // 所以令cur = i1，同时将i加一以便后面继续加入
            // 如果i2左端点较小，也类似操作
            if (i1.start <= i2.start) {
                cur = i1;
                i++;
            } else {
                cur = i2;
                j++;
            }
            // 如果res为空，那就直接将区间加进去
            // 否则将res末尾的区间与cur进行合并
            if (res.isEmpty()) {
                res.add(cur);
            } else {
                merge(res, res.get(res.size() - 1), cur);
            }
        }
        // 如果list1已经全被加进去了，则将list2的区间一个一个merge进res中
        while (j < list2.size()) {
            merge(res, res.get(res.size() - 1), list2.get(j++));
        }
        // 与上同
        while (i < list1.size()) {
            merge(res, res.get(res.size() - 1), list1.get(i++));
        }
        
        return res;
    }
    
    // 功能是将res末尾的区间与cur合并后加入res
    private void merge(List<Interval> res, Interval last, Interval cur) {
    	// 如果last与cur不相交，那直接将cur加进res即可
    	// 否则直接拓展last的右端点
        if (last.end < cur.start) {
            res.add(cur);
        } else {
            last.end = Math.max(last.end, cur.end);
        }
    }
}

class Interval {
    int start, end;
    
    Interval(int start, int end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }
}

时间复杂度 $O(m+n)$，空间 $O(1)$。