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将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。
示例:
输入:1->2->4, 1->3->4
输出:1->1->2->3->4->4
来源:力扣(LeetCode)
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链接:https://leetcode-cn.com/problems/merge-two-sorted-lists
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public class MergedSortList {
/*- 递归
- 首先考虑边界情况。 特殊的,如果 l1 或者 l2 一开始就是 null ,那么没有任何操作需要合并,所以我们只需要返回非空链表。否则,我们要判断 l1 和 l2 哪一个的头元素更小,然后递归地决定下一个添加到结果里的值。如果两个链表都是空的,那么过程终止,所以递归过程最终一定会终止。
*复杂度分析 - 时间复杂度:O(n + m) 因为每次调用递归都会去掉 l1 或者 l2 的头元素(直到至少有一个链表为空),函数 mergeTwoList 中只会遍历每个元素一次。所以,时间复杂度与合并后的链表长度为线性关系。
- 空间复杂度:O(n + m)调用 mergeTwoLists 退出时 l1 和 l2 中每个元素都一定已经被遍历过了,所以 n + m个栈帧会消耗 O(n + m)的空间。
- @param l1
- @param l2
- @return
*/
public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
if(l1==null) return l2;
if(l2==null) return l1;
if(l1.val<l2.val){
l1.next=mergeTwoLists(l1.next,l2);
return l1;
}else{
l2.next=mergeTwoLists(l1,l2.next);
return l2;
}
}
/**
- 方法 2:迭代
- 首先,我们设定一个哨兵节点 "prehead" ,这可以在最后让我们比较容易地返回合并后的链表。我们维护一个 prev 指针,我们需要做的是调整它的 next 指针。然后,我们重复以下过程,直到 l1 或者 l2 指向了 null :如果 l1 当前位置的值小于等于 l2 ,我们就把 l1 的值接在 prev 节点的后面同时将 l1 指针往后移一个。否则,我们对 l2 做同样的操作。不管我们将哪一个元素接在了后面,我们都把 prev 向后移一个元素。
- 在循环终止的时候, l1 和 l2 至多有一个是非空的。由于输入的两个链表都是有序的,所以不管哪个链表是非空的,它包含的所有元素都比前面已经合并链表中的所有元素都要大。这意味着我们只需要简单地将非空链表接在合并链表的后面,并返回合并链表。
*时间复杂度:O(n + m)。因为每次循环迭代中,l1 和 l2 只有一个元素会被放进合并链表中, while 循环的次数等于两个链表的总长度。所有其他工作都是常数级别的,所以总的时间复杂度是线性的。 - 空间复杂度:O(1)。迭代的过程只会产生几个指针,所以它所需要的空间是常数级别的。
- @param l1
- @param l2
- @return
*/
public ListNode mergeTwoLists1(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode result = new ListNode(-1);
ListNode head=result;
while(l1!=null&&l2!=null){
if(l1.val<=l2.val){
result.next=l1;
l1 = l1.next;
}else {
result.next=l2;
l2=l2.next;
}
result = result.next;
}
result.next = l1==null?l2:l1;
return head.next;
}
class ListNode{
int val;
ListNode next;
ListNode(int x) { val = x; }
}public static void main(String[] args){
MergedSortList mergedSortList = new MergedSortList();
MergedSortList.ListNode l1One = mergedSortList.new ListNode(1);
MergedSortList.ListNode l1Two = mergedSortList.new ListNode(2);
MergedSortList.ListNode l1Three = mergedSortList.new ListNode(4);
l1One.next=l1Two;
l1Two.next=l1Three;MergedSortList.ListNode l2One = mergedSortList.new ListNode(1); MergedSortList.ListNode l2Two = mergedSortList.new ListNode(3); MergedSortList.ListNode l2Three = mergedSortList.new ListNode(4); l2One.next=l2Two; l2Two.next=l2Three; ListNode result = mergedSortList.mergeTwoLists1(l1One,l2One); while(result!=null){ System.out.println(result.val); result=result.next; }
}
}