LeetCode 021. Merge Two Sorted Lists(合并两个有序链表)
题目描述
Merge two sorted linked lists and return it as a new list. The new list should be made by splicing together the nodes of the first two lists.
Example:
Input: 1->2->4, 1->3->4
Output: 1->1->2->3->4->4
解法一
思路
我们不妨换个角度来理解题目意思:将一系列有序节点插入到链表中,使得链表仍保持有序。
想想插入一个节点的时候是怎么样的:顺序遍历链表,直到在链表中找到第一个大于此节点值的节点,将此节点插入到该节点前。现在来考虑插入一系列节点的时候,我们当然可以对每个节点都重复上述算法,即对每个节点都遍历一次链表找到要插入的位置并插入,但这么做有没有优化的空间呢?
注意到这一系列要插入的节点是有序的,那么也就是说这一系列节点中,后一个节点的插入位置一定在前一个节点的插入位置之后(因为插入后的整个链表是有序的);也就是说,我们每次在插入新的节点时,都可以以上一个节点的插入位置作为起点,去寻找插入位置并插入。
如上所述是本题算法的主要部分,下面我们来看边界情况。首先看插入第一个节点时,要插入的第一个节点可能小于链表头,也可能大于链表头,大于链表头时很容易处理,我们主要关注小于链表头的情况,因为在链表的算法中更改链表头是一件很麻烦的事情,该怎么解决呢?很简单,再回到题目,既然题目没有规定两个有序链表哪个作插入方、哪个作被插入方,那不妨指定链表头较小的那个链表左被插入方,插入方(另一链表)的第一个节点(链表头)一定插入到链表头之后。
再看另一边界情况:节点全部插入完而链表未遍历完,或链表遍历完而节点还未插入完。先看第一种,既然节点全都插入到链表中了,那不妨就直接返回了,原链表也没有需要特殊处理的了。再看第二种,当在寻找节点插入的位置时,遍历完了链表,那就说明此时剩下的节点全都比链表最大值还要大,既然剩下的节点都是有序且连在一起的,那不妨按顺序全都接在链表尾就好了。
把上面的思路串起来这题也就解决了。下面的代码用了一些编程技巧,看不太懂的话找个例子跟着走一遍就明白啦。
Python
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def mergeTwoLists(self, l1, l2):
"""
:type l1: ListNode
:type l2: ListNode
:rtype: ListNode
"""
if l1 is None:
return l2
if l2 is None:
return l1
if l1.val > l2.val:
l1, l2 = l2, l1
p = l1
while p is not None:
while l2 is not None and (p.next is None or l2.val < p.next.val):
tmp = l2
l2 = l2.next
tmp.next = p.next
p.next = tmp
p = p.next
p = p.next
return l1
Java
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
if (l1 == null) {
return l2;
}
if (l2 == null) {
return l1;
}
if (l1.val > l2.val) {
ListNode temp = l1;
l1 = l2;
l2 = temp;
}
ListNode p = l1;
while (p != null) {
while ((l2 != null) && ((p.next == null) || (l2.val < p.next.val))) {
ListNode temp = l2;
l2 = l2.next;
temp.next = p.next;
p.next = temp;
p = p.next;
}
p = p.next;
}
return l1;
}
}
C++
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode *mergeTwoLists(ListNode *l1, ListNode *l2) {
if (l1 == nullptr) {
return l2;
}
if (l2 == nullptr) {
return l1;
}
if (l1->val > l2->val) {
ListNode *temp = l1;
l1 = l2;
l2 = temp;
}
ListNode *p = l1;
while (p != nullptr) {
while (l2 != nullptr && (p->next == nullptr || l2->val < p->next->val)) {
ListNode *temp = l2;
l2 = l2->next;
temp->next = p->next;
p->next = temp;
p = p->next;
}
p = p->next;
}
return l1;
}
};