牛客网高频算法题系列-BM5-合并k个已排序的链表

题目描述

合并 k 个升序的链表并将结果作为一个升序的链表返回其头节点。

原题目见：BM5 合并k个已排序的链表

解法一：分治法

分治法，可以将大问题分解成小问题，然后继续分解成最小的子问题并解决之。

具体处理过程如下，将k个链表分解成2部分处理，递归处理这2部分，并调用 BM4 合并两个排序的链表 中的方法将2个合并好的链表进行合并，最小的子问题的条件是：

  • 没有待合并的链表，直接返回空。
  • 如果只有一个链表，则不需要合并，直接返回该链表。

如果不满足，则需要继续分解并递归处理。

说明：BM4 合并两个排序的链表，请参考 牛客网高频算法题系列-BM4-合并两个排序的链表。

代码

  1. import com.google.common.collect.Lists;
  3. import java.util.ArrayList;
  4. import java.util.List;
  6. public class Bm005 {
  7.     /**
  8.      * 分治法
  9.      *
  10.      * @param lists
  11.      * @return
  12.      */
  13.     public static ListNode mergeKLists(List<ListNode> lists) {
  14.         // 如果没有待合并的链表，直接返回空
  15.         if (lists == null || lists.size() == 0) {
  16.             return null;
  17.         }
  18.         // 如果只有一个链表，则不需要合并，直接返回该链表
  19.         if (lists.size() == 1) {
  20.             return lists.get(0);
  21.         }
  22.         int left = 0, right = lists.size();
  23.         int mid = (left + right) / 2;
  24.         // 递归调用当前方法将原有的链表集合分成2部分分别进行合并
  25.         // 然后调用 BM4 合并两个排序的链表 中的方法将2个合并好的链表进行合并
  26.         return Bm004.merge(mergeKLists(lists.subList(0, mid)), mergeKLists(lists.subList(mid, right)));
  27.     }
  29.     public static void main(String[] args) {
  30.         ListNode listNode1 = ListNode.testCase3();
  31.         System.out.println("链表一");
  32.         ListNode.print(listNode1);
  33.         ListNode listNode2 = ListNode.testCase4();
  34.         System.out.println("链表二");
  35.         ListNode.print(listNode2);
  36.         ListNode listNode3 = new ListNode(7);
  37.         System.out.println("链表三");
  38.         ListNode.print(listNode3);
  39.         ArrayList<ListNode> lists = Lists.newArrayList(listNode1, listNode2, listNode3);
  40.         ListNode result = mergeKLists(lists);
  41.         // 测试用例，期望输出： 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 -> 7
  42.         System.out.println("合并后的链表");
  43.         ListNode.print(result);
  44.     }
  45. }

牛客网高频算法题系列-BM5-合并k个已排序的链表 - 图1
牛客网高频算法题系列-BM5-合并k个已排序的链表 - 图2
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