No.21 合并两个有序链表

题目：将两个升序链表合并为一个新的升序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。
例：

输入：1->2->4, 1->3->4
输出：1->1->2->3->4->4

题解：
一、递归法

class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1, l2):
        if l1 is None:
            return l2
        elif l2 is None:
            return l1
        elif l1.val < l2.val:
            l1.next = self.mergeTwoLists(l1.next, l2)
            return l1
        else:
            l2.next = self.mergeTwoLists(l1, l2.next)
            return l2

作者：LeetCode-Solution
链接：https://leetcode-cn.com/problems/merge-two-sorted-lists/solution/he-bing-liang-ge-you-xu-lian-biao-by-leetcode-solu/
来源：力扣（LeetCode）
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

知识点：
递归法
第一要素：明确你这个函数想要干什么
第二要素：寻找递归结束条件
第三要素：找出函数的等价关系式->不断缩小参数的范围
本质上，递归就是把一个大问题分解为n个子问题，以原始问题开始，逐级退化到最小的子问题，得到最小子问题的解后，用这些解来回答更高级的子问题，从而最终解答原始问题。

例:斐波那契数列
，其中，对于给定的，要求。
第一要素：函数要做的事，就是根据给定的，求得斐波那契数。
第二要素：递归结束条件就是问题退化到最小的子问题。
第三要素：等价关系式就是。

递归方法适用的两种场景：
1、上述的递归表达式
2、分而治之

链表
一种常见数据结构，单位是节点(Node)，节点类成员有Next（当前Node指向的后继Node）和Val（节点值）
节点类

class Node():                  #value + next
    def __init__ (self, value = None, next = None):
        self._value = value
        self._next = next

    def getValue(self):
        return self._value

    def getNext(self):
        return self._next

    def setValue(self,new_value):
        self._value = new_value

    def setNext(self,new_next):
        self._next = new_next

链表类

lass LinkedList():
    def __init__(self):      #初始化链表为空表
        self._head = Node() 
        self._tail = None
        self._length = 0

    #检测是否为空
    def isEmpty(self):
        return self._head == None  

    #add在链表前端添加元素:O(1)
    def add(self,value):
        newnode = Node(value,None)    #create一个node（为了插进一个链表）
        newnode.setNext(self._head)   
        self._head = newnode

    #append在链表尾部添加元素:O(n)
    def append(self,value):
        newnode = Node(value)
        if self.isEmpty():
            self._head = newnode   #若为空表，将添加的元素设为第一个元素
        else:
            current = self._head
            while current.getNext() != None:
                current = current.getNext()   #遍历链表
            current.setNext(newnode)   #此时current为链表最后的元素

    #search检索元素是否在链表中    
    def search(self,value):
        current=self._head
        foundvalue = False
        while current != None and not foundvalue:
            if current.getValue() == value:
                foundvalue = True
            else:
                current=current.getNext()
        return foundvalue

    #index索引元素在链表中的位置
    def index(self,value):
        current = self._head
        count = 0
        found = None
        while current != None and not found:
            count += 1
            if current.getValue()==value:
                found = True
            else:
                current=current.getNext()
        if found:
            return count
        else:
            raise ValueError ('%s is not in linkedlist'%value)

    #remove删除链表中的某项元素
    def remove(self,value):
        current = self._head
        pre = None
        while current!=None:
            if current.getValue() == value:
                if not pre:
                    self._head = current.getNext()
                else:
                    pre.setNext(current.getNext())
                break
            else:
                pre = current
                current = current.getNext()

    #insert链表中插入元素
    def insert(self,pos,value):
        if pos <= 1:
            self.add(value)
        elif pos > self.size():
            self.append(value)
        else:
            temp = Node(value)
            count = 1
            pre = None
            current = self._head
            while count < pos:
                count += 1
                pre = current
                current = current.getNext()
            pre.setNext(temp)
            temp.setNext(current)

二、迭代法**

class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1, l2):
        prehead = ListNode(-1)

        prev = prehead
        while l1 and l2:
            if l1.val <= l2.val:
                prev.next = l1
                l1 = l1.next
            else:
                prev.next = l2
                l2 = l2.next            
            prev = prev.next

        # 合并后 l1 和 l2 最多只有一个还未被合并完，我们直接将链表末尾指向未合并完的链表即可
        prev.next = l1 if l1 is not None else l2

        return prehead.next

作者：LeetCode-Solution
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直接依次遍历L1和L2的节点，更易于理解。并且不需要像递归法那样存储中间变量，时间复杂度相同，空间复杂度更优。很直观，没啥可说的。