61.Merge k Sorted Lists（合并k个排序链表）

Level：

  Hard

题目描述：

Merge k sorted linked lists and return it as one sorted list. Analyze and describe its complexity.

Example:

Input:
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
Output: 1->1->2->3->4->4->5->6

思路分析：

  思路一：通过归并排序思想，将k个排好序的链表，归并成一条有序的链表。

  思路二：使用优先队列（priority_queue）实现堆，初始时将每个链表的第一个结点加入堆中，之后每次弹出堆顶元素，将这个结点指向的下一结点加入到堆中，直到所有结点添加完毕。

代码：

思路一：

public class Solution{
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        if(lists==null||lists.length==0)
            return null;
        int start=0;
        int end=lists.length-1;
        return sort(lists,start,end);
    }
    public ListNode sort(ListNode[]lists,int start,int end){
        if(start==end)
            return lists[start];
        int mid=(start+end)/2;
        ListNode l=sort(lists,start,mid);
        ListNode r=sort(lists,mid+1,end);
        return merge(l,r);
    }
    public ListNode merge(ListNode l,ListNode r){
        if(l==null)
            return r;
        if(r==null)
            return l;
        if(l.val<r.val){
            l.next=merge(l.next,r);
            return l;
        }else{
            r.next=merge(l,r.next);
            return r;
        }
    }
}

思路二：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution{
    public  ListNode mergeKLists(ListNode[] lists){
        if(lists==null||lists.length==0)
            return null;
        PriorityQueue<ListNode>q=new PriorityQueue<>(lists.length,new Comparator<ListNode>(){
            @Override
            public int compare(ListNode o1,ListNode o2){
                return o1.val-o2.val ;
            }
        });//构造小顶堆
        for(ListNode node:lists){ //每个链表的第一个节点先加入堆
            if(node!=null)
            q.offer(node);
        }
        ListNode res=new ListNode(0);
        ListNode cur=res;
        ListNode temp=null;
        while(!q.isEmpty()){
            temp=q.peek();
            q.poll();
            cur.next=temp;
            cur=cur.next;
            if(temp.next!=null){
                q.offer(temp.next);
            }
        }
        return res.next;
    }
}