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一、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。
示例 1#xff1a; 输入#xff1a;l1 [1,2,4], l2 [1,3,4] 输出#xff1a;[1,1,2,3,4,4]
示例 2#xff1a; 输入#…优质博文IT-BLOG-CN
一、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。
示例 1 输入l1 [1,2,4], l2 [1,3,4] 输出[1,1,2,3,4,4]
示例 2 输入l1 [], l2 [] 输出[]
示例 3 输入l1 [], l2 [0] 输出[0]
::: warning 两个链表的节点数目范围是[0, 50] -100 Node.val 100 l1和l2均按 非递减顺序 排列 :::
二、代码
【1】递归 我们可以如下递归地定义两个链表里的merge操作忽略边界情况比如空链表等 也就是说两个链表头部值较小的一个节点与剩下元素的merge操作结果合并。
我们直接将以上递归过程建模同时需要考虑边界情况。如果l1或者l2一开始就是空链表 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。否则我们要判断l1和l2哪一个链表的头节点的值更小然后递归地决定下一个添加到结果里的节点。如果两个链表有一个为空递归结束。
class Solution {public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {if (l1 null) {return l2;} else if (l2 null) {return l1;} else if (l1.val l2.val) {l1.next mergeTwoLists(l1.next, l2);return l1;} else {l2.next mergeTwoLists(l1, l2.next);return l2;}}
}时间复杂度 O(nm)其中n和m分别为两个链表的长度。因为每次调用递归都会去掉l1或者l2的头节点直到至少有一个链表为空函数mergeTwoList至多只会递归调用每个节点一次。因此时间复杂度取决于合并后的链表长度即O(nm)。 空间复杂度 O(nm)其中n和m分别为两个链表的长度。递归调用mergeTwoLists函数时需要消耗栈空间栈空间的大小取决于递归调用的深度。结束递归调用时mergeTwoLists函数最多调用nm次因此空间复杂度为O(nm)。
【2】迭代 我们可以用迭代的方法来实现上述算法。当l1和l2都不是空链表时判断l1和l2哪一个链表的头节点的值更小将较小值的节点添加到结果里当一个节点被添加到结果里之后将对应链表中的节点向后移一位。
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当前节点的值小于等于l2我们就把l1当前的节点接在prev节点的后面同时将l1指针往后移一位。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需要把prev向后移一位。
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即可。
下图展示了1-4-5和1-2-3-6两个链表迭代合并的过程 class Solution {public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {ListNode prehead new ListNode(-1);ListNode prev prehead;while (l1 ! null l2 ! null) {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 null ? l2 : l1;return prehead.next;}
}时间复杂度 O(nm)其中n和m分别为两个链表的长度。因为每次循环迭代中l1和l2只有一个元素会被放进合并链表中 因此while循环的次数不会超过两个链表的长度之和。所有其他操作的时间复杂度都是常数级别的因此总的时间复杂度为O(nm)。 空间复杂度 O(1)。我们只需要常数的空间存放若干变量。
