Leetcode第二十三題：合併K個排序鏈表

題目：

合併 k 個排序鏈表，返回合併後的排序鏈表。請分析和描述算法的複雜度。

示例:

輸入:
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
輸出: 1->1->2->3->4->4->5->6

來源：力扣（LeetCode）
鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/merge-k-sorted-lists
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個人思路：

2個合併成1個後再與下一個比，見21題，或者用敗者樹？

官方答案推薦：

①優先級隊列：各鏈表隊頭元素入隊，python使用heapq即堆

②分治法：圖來自leetcode官方答案，節省時間。

 

python代碼：

#優先級隊列
class Solution:
    def mergeKLists(self, lists: List[ListNode]) -> ListNode:
        import heapq
        queue = []
        result = ListNode(-1)
        cur = result
        for index,node in enumerate(lists):
            if node != None:
                heapq.heappush(queue,(node.val,index))
        while queue:
            val,index = heapq.heappop(queue)
            cur.next = lists[index]
            cur = cur.next
            lists[index] = lists[index].next
            if lists[index] != None:
                heapq.heappush(queue,(lists[index].val,index))
        
        return result.next

#分治

class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
        mergeResult = ListNode(-1)
        cur = mergeResult
        while l1 and l2:
            if(l1.val > l2.val):
                cur.next = l2
                l2 = l2.next
            else:
                cur.next = l1
                l1 = l1.next
            cur = cur.next
        if(l1 == None):
                cur.next = l2
        elif(l2 == None):
                cur.next = l1
        return mergeResult.next

    def mergeKLists(self, lists: List[ListNode]) -> ListNode:
        length = len(lists)
        if length == 0:
            return None
        if length == 1:
            return lists[0]
        else:
            mid = length // 2
            return self.mergeTwoLists(self.mergeKLists(lists[:mid]),self.mergeKLists(lists[mid:length]))
        

反思：

元組在heapq裏比較的機制是從元組首位0開始，即遇到相同，就比較元組下一位，比如(1,2), (1,3)，前者比後者小。

這題剛好node值有重複的，同時ListNode無法被比較，需要用索引。

有點難的，雖說思路不難。