Leetcode 21.合并两个有序链表


题目描述:

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。

示例 1:

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输入:l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出:[1,1,2,3,4,4]

示例 2:

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输入:l1 = [], l2 = []
输出:[]

示例 3:

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输入:l1 = [], l2 = [0]
输出:[0]

提示:

  • 两个链表的节点数目范围是 [0, 50]
  • -100 <= Node.val <= 100
  • l1l2 均按 非递减顺序 排列

链接:

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


题目分析

  合并两个升序链表,只需要用两个指针分别遍历两个链表,每次将值小的那个结点添加到合并链表中即可。如果一个链表为空,则直接返回另一个链表(当两个都为空时返回的也是空)。当迭代到某一个链表为空之后,只需将另外一个链表剩下的部分接到最后即可。

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/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
if(l1 == nullptr) return l2;
if(l2 == nullptr) return l1;

ListNode *head, *tail;
if(l1->val <= l2->val){
head = l1;
l1 = l1->next;
}
else{
head = l2;
l2 = l2->next;
}

tail = head;
while(l1 != nullptr && l2 != nullptr){
if(l1->val <= l2->val){
tail->next = l1;
l1 = l1->next;
}
else{
tail->next = l2;
l2 = l2->next;
}
tail = tail->next;
}
tail->next = l1?l1:l2;

return head;
}
};

  时间复杂度:$O(m+n)$,其中 $m、n$ 分别为两个链表的大小。因为我们最多只对两个链表进行了一次遍历便可以完成合并的操作。
  空间复杂度:$O(1)$。只需要常数个指针进行遍历即可。

官方题解

  思路与上面相同,但是我们可以使用一个哨兵结点 prehead 作为开头,这样就可以不用额外判断合并后的链表是以哪个链表作为头结点,从而代码可以合并到后面迭代的循环中,更为简洁。这里的 prev 相当于上面的 tail

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class Solution {
public:
ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
ListNode* preHead = new ListNode(-1);

ListNode* prev = preHead;
while (l1 != nullptr && l2 != nullptr) {
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 == nullptr ? l2 : l1;

return preHead->next;
}
};