LeetCode刷题--21.合并两个有序链表（简单）

题目描述

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

方法 1：递归

思路

• 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。

• 终止条件：两条链表分别名为 l1 和 l2，当 l1 为空或 l2 为空时结束

• 返回值：每一层调用都返回排序好的链表头

• 本级递归内容：如果 l1 的 val 值更小，则将 l1.next 与排序好的链表头相接，l2 同理
• O( m + n )，m 为 l1 的长度，n 为 l2 的长度

代码实现

class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        //如果 l1 或者 l2 一开始就是 null ，说明不需要合并，所以我们只需要返回非空链表
        if(l1 == null) {
            return l2;
        }
        if(l2 == null) {
            return l1;
        }
        //如果11的val值更小，则将11.next与排序好的链表头相接，12同理
        if(l1.val < l2.val) {
            l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);
            //每一层调用都返回排序好的链表头
            return l1;
        } else {
            l2.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);
            return l2;
        }
    }
}

图解算法

方法二：迭代

思路

我们假设 l1 元素严格比 l2元素少，我们可以将 l2 中的元素逐一插入 l1中正确的位置。

• 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。

代码实现

class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        //先初始化一个预先指针 prehead，该指针的下一个节点指向真正的头结点head，是用来定位头结点的
        listnode prehead = new listnode(-1);
        listnode prev = prehead;
        //遍历列表l1和l2，直到全部遍历完毕
        while (l1 != null && l2 != null) {
            if (l1.val <= l2.val) {
                //prev.next始终指向比较之后的那个小的，l2同理
                prev.next = l1;
                //当前位置的l1后移一位
                l1 = l1.next;
            } else {
                prev.next = l2;
                l2 = l2.next;
            }
            prev = prev.next;
        }

        //在循环终止的时候， l1 和 l2 至多有一个是非空的。
        //需要将非空链表接在合并链表的后面，并返回合并链表。
        prev.next = l1 == null ? l2 : l1;

        return prehead.next;
    }
}

图解算法

依次类推，最后：