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。

    示例 1:

    输入:lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
    输出:[1,1,2,3,4,4,5,6]
    解释:链表数组如下:
    [
    1->4->5,
    1->3->4,
    2->6
    ]
    将它们合并到一个有序链表中得到。
    1->1->2->3->4->4->5->6
    示例 2:

    输入:lists = []
    输出:[]
    示例 3:

    输入:lists = [[]]
    输出:[]

    提示:

    k == lists.length
    0 <= k <= 10^4
    0 <= lists[i].length <= 500
    -10^4 <= lists[i][j] <= 10^4
    lists[i] 按 升序 排列
    lists[i].length 的总和不超过 10^4

    链接:https://leetcode-cn.com/problems/merge-k-sorted-lists

    我的思路:
    有序链表数为N,准备N个指针分别指向N个链表头节点:

    1. 准备数组nums,存放N个指针(P0, P1, …, PN)对应的数值
    2. 如果nums.size() == 0,退出并返回结果链表的头指针,否则执行3
    3. 找到N个指针指向的数值序列nums = {value1, value2, …, valuei, …, valueN}的最小值Pi(排序优化点,可采用小根堆优化),将Pi插入结果链表X
    4. Pi = Pi->next,如果Pi != nullptr,执行步骤1,否则将valuei从nums中剔除,执行步骤1

    官方思路:

    1. 分治法

    image.png
    每层循环合并2个队列,最后一次循环,2个链表合并为1个链表,时间:O(knlogk),空间:O(logk)。

    1. 优先队列法

    类似我的思路,需要维护当前每个链表没有被合并的元素的最前面一个,k个链表就最多有k个满足这样条件的元素,每次在这些元素里面选取val属性最小的元素合并到答案中。在选取最小元素的时候,我们可以用优先队列来优化这个过程。

    1. 两两合并法

    最外层循环共N-1次,每次合并2个列表;最内层循环,合并两个有序列表。时间:O(K^2*N),空间:O(1)