【Leetcode刷题Python】23. 合并K个升序链表

1 题目

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。
输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
输出：[1,1,2,3,4,4,5,6]

2 解析

注意，最外层是列表，第二层是链表
如上面的[1,4,5]是链表1->4->5
（1）方法一
暴力求解，使用数组来存储所有元素，再对数组排序，最后用有序数组生成链表
（2）方法二
使用小顶堆，采用python包的heapq

（3）方法三
分而治之，使用两个链表的合并为有序的方法

3 python实现

（1）方法一

 # 暴力求解，使用数组来存储所有元素，再对数组排序，最后用有序数组生成链表
 
    def mergeKLists(self, lists: List[Optional[ListNode]]) -> Optional[ListNode]:
        temp = []
        for i in lists:
            while i:
                temp.append(i.val)
                i =i.next
        temp.sort()
        p = dummy  = ListNode(0)
        for j in temp:
            p.next = ListNode(j)
            p = p.next
        return dummy.next

（2）方法二

    # 使用小顶堆
    def mergeKLists(self, lists: List[Optional[ListNode]]) -> Optional[ListNode]:
        import heapq
        head = []
        for i in lists:
            while i:
                heapq.heappush(head,i.val)
                i = i.next
        p = dummy = ListNode(0)
        while head:
            val = heapq.heappop(head)
            p.next = ListNode(val)
            p = p.next
        return dummy.next

（3）方法三

    # 分而治之，使用两个链表的合并为有序的方法
    def mergeKLists(self, lists: List[Optional[ListNode]]) -> Optional[ListNode]:
        if len(lists) ==0:
            return ListNode().next
        res = lists[0]
        for i  in range(1,len(lists)):
            res = self.mergeTwoList(res,lists[i])
        return res


    def mergeTwoList(self, a:ListNode,b:ListNode) ->ListNode:
        if not a:
            return b
        if not b:
            return a
        p,q = a,b
        tail = head = ListNode(0)
        while p and q:
            if p.val <q.val:
                tail.next = p
                p = p.next
            else :
                tail.next = q
                q = q.next
            tail = tail.next
        tail.next =q if q else p
        return head.next