LeetCode：23. Merge k Sorted Lists

一、問題描述

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

二、解題思路

這道題是合併K個list，本質上還是合併兩個list（LeetCode：21. Merge Two Sorted Lists）。所以，每次取出來兩個list進行合併即可，直到最終成爲一個list

三、代碼實現

#include <list>
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        if(lists.empty()) return NULL;
         while (lists.size()>1){
            int len = lists.size(); 
            for (int i = 0; i < len/2; i++) {
                //首、尾兩個list合併（本質上就是Merge Two List）
                lists[i] = mergeTwoLists(lists[i], lists[len - i - 1]); 
            }
            //執行完一次for循環，list長度就減半。
            //原來是3個，現在變成2；原來是4個，現在變成1個。
            lists.resize((len + 1)/2); 
         }
         //合併到最後lists中就剩下一個
         return lists[0];
    }
private:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        if(l1 == NULL && l2 == NULL) return NULL;
        else if(l1 != NULL && l2 == NULL) return l1;
        else if(l1 == NULL && l2 != NULL) return l2;
        else {
            ListNode* preHead = new ListNode(0);
            //preHead 需要移動，因此使用resultHead來先保存下
            ListNode* resultHead = preHead;
            while( l1!=NULL && l2!=NULL){
                //同時不爲空，那就比較。然後將小的添加到preHead的尾部
                if(l1->val < l2->val){
                    preHead->next = l1;
                    preHead = preHead->next;
                    l1 = l1->next;
                }else{
                    preHead->next = l2;
                    preHead = preHead->next;
                    l2 = l2->next;
                }
                //while結束，說明有一個爲空了，那就把不爲空的直接加上
                if(l1!=NULL) preHead->next = l1;
                if(l2!=NULL) preHead->next = l2;
            }
            return resultHead->next;
        }
    }
};