LeetCode算法系列.0023_合并K个排序链表

0023_合并K个排序链表

题目描述

合并 k 个排序链表，返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。

示例:

输入:
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
输出: 1->1->2->3->4->4->5->6

算法

type ListNode struct {
    Val  int
    Next *ListNode
}

func mergeKLists(lists []*ListNode) *ListNode {
    n := len(lists)
    switch n {
    case 0:
        return nil
    case 1:
        return lists[0]
    case 2:
        //针对两个链表进行归并排序
        return merge(lists[0], lists[1])
    default:
        key := n / 2
        //数组拆分,使下一次递归的lists的长度=2

        //优化思路: mergeKLists(lists[:key]),使用Goroutine+channel进行并发合并(归并排序的特点)
        return mergeKLists([]*ListNode{mergeKLists(lists[:key]), mergeKLists(lists[key:])})
    }

}

//merge 对两个有序链表进行归并排序
func merge(left *ListNode, right *ListNode) *ListNode {
    //head: 新的链表的head指针,保持不变
    //tail: 新链表的尾指针
    var head, tail *ListNode

    if left == nil {
        return right
    }

    if right == nil {
        return left
    }

    if left.Val < right.Val {
        head, tail, left = left, left, left.Next
    } else {
        head, tail, right = right, right, right.Next
    }

    //循环,直到某一个链表已遍历完
    for left != nil && right != nil {
        //找到下一个节点,添加到新链表的尾
        if left.Val < right.Val {
            tail.Next, left = left, left.Next
        } else {
            tail.Next, right = right, right.Next
        }
        //更新tail
        tail = tail.Next
    }

    //剩下的节点字节拼接到新链表尾部
    if left != nil {
        tail.Next = left
    }
    if right != nil {
        tail.Next = right
    }

    return head
}

个人思路

1. 对已经有序的多个链表进行合并,可以借鉴归并排序,分治法的思想,层层递归
2. 两个链表可以进行遍历比较节点大小,合并为一个新的链表

总结

• 分治法的特点:各层分治递归可以同时进行,优化思路可以采用Goroutine+channel,在此笔者就不进行优化了,不是本文重点

递归优缺点

优点:

1. 代码简洁

缺点:

1. 空间消耗大,每一次函数调用都需要在内存栈中分配空间保存参数,返回地址以及临时变量
2. 栈里面压入和弹出都需要时间
3. 递归有栈溢出的问题

循环

优点

1. 和递归相比,空间消耗小

缺点

1. 代码可读性不如递归

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• 笔者会一直维护该项目,对leetcode中的算法题进行解决,并写下自己的思路和见解,致力于人人都能看懂的算法

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