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//合并 k 个排序链表，返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。
//
// 示例:
//
// 输入:
//[
//  1->4->5,
//  1->3->4,
//  2->6
//]
//输出: 1->1->2->3->4->4->5->6
// Related Topics 堆 链表 分治算法

package leetcode.editor.cn;

//Java：合并K个排序链表
public class P23MergeKSortedLists {
public static void main(String[] args) {
Solution solution = new P23MergeKSortedLists().new Solution();
// TO TEST
ListNode listNode1_1 = new ListNode(1);
ListNode listNode1_2 = new ListNode(4);
ListNode listNode1_3 = new ListNode(5);
listNode1_1.next = listNode1_2;
listNode1_2.next = listNode1_3;
ListNode listNode2_1 = new ListNode(1);
ListNode listNode2_2 = new ListNode(3);
ListNode listNode2_3 = new ListNode(4);
listNode2_1.next = listNode2_2;
listNode2_2.next = listNode2_3;
ListNode listNode3_1 = new ListNode(2);
ListNode listNode3_2 = new ListNode(6);
listNode3_1.next = listNode3_2;
//
System.out.println(solution.mergeKLists(new ListNode[]{listNode1_1, listNode2_1, listNode3_1}));
}
//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)

/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
int length = lists.length;
if (lists == null || length < 1) {
return null;
} else if (length == 1) {
return lists[0];
}
ListNode result = null;
ListNode min;
ListNode pointResult = null;
int pointX;
while (true) {
min = null;
pointX = 0;
for (int x = 0; x < length; x++) {
if (lists[x] != null) {
if (min == null || (lists[x].val < min.val)) {
pointX = x;
min = lists[x];
}
}
}
if (min == null) {
break;
}
lists[pointX] = min.next;
if (result == null) {
result = new ListNode(min.val);
pointResult = result;
} else {
pointResult.next = new ListNode(min.val);
pointResult = pointResult.next;
}
}
return result;
}
}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}

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• 力扣23：合并k个排序链表 合并 k 个排序链表，返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。 示例: 输入: [ 1->4->5, 1->3->4, 2->6 ] 输出: 1->1->2->3->4->4->5->6 思路...
力扣23：合并k个排序链表
合并 k 个排序链表，返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。
示例: 输入: [ 1->4->5, 1->3->4, 2->6 ] 输出: 1->1->2->3->4->4->5->6
思路
这让我想起了上次腾讯的题，n个数组的topK问题。这个也可以用一个优先队列维护一个最小值，每次都在队列中弹出最小值加入链表，再将这个节点的next加入到优先队列。 思路很简单，这边代码方面可以着重看一下java的优先队列PriorityQueue的使用
class Solution {
public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {

if(lists == null) return null;
if(lists.length == 0) return null;

ListNode ans = new ListNode(0);
ListNode p = ans;

int len = lists.length;

PriorityQueue<ListNode> minQueue = new PriorityQueue<>(new Comparator<ListNode>() {
@Override
public int compare(ListNode o1, ListNode o2) {
return o1.val - o2.val;
}
});

for(int i=0;i<len;i++) {
if(lists[i] != null) minQueue.add(lists[i]);
}

while(!minQueue.isEmpty()) {
ListNode node = minQueue.poll();
if(node.next != null) minQueue.add(node.next);
p.next = node;
p = p.next;
}

return ans.next;
}
}

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• 第一种：求出每一个链表的最小值，然后把这节点放到合并的结果链表里面，这个链表指向next 第二种：优先级队列，头结点放到优先级队列里面，将top的那一放到合并链表里面，再讲top指向next,push到队列里面 ...
一、思路：
第一种：求出每一个链表的最小值，然后把这个节点放到合并的结果链表里面，这个链表指向next
第二种：优先级队列，头结点放到优先级队列里面，将top的那一个放到合并的链表里面，再讲top指向next,push到队列里面
二、代码
第一种思路：

class Solution {
public:
ListNode *insert(ListNode *nowNode, int val) {
if (nowNode == NULL)
return new ListNode(val);
else {
nowNode->next = new ListNode(val);
return nowNode->next;
}
}
ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
ListNode *res = NULL, *nowNode = res;
while (true) {
bool isAllNull = true;
int minVal = INT_MAX, pos = -1;
for (int i = 0; i < lists.size(); i++)
{
if (lists[i] != NULL) {
isAllNull = false;
if (lists[i]->val < minVal) {
pos = i;
minVal = lists[i]->val;
}
}

}
if (isAllNull)
return res;
lists[pos] = lists[pos]->next;
if (nowNode == NULL)
res = nowNode = insert(nowNode, minVal);
else
nowNode = insert(nowNode, minVal);
}
return res;
}
};



第二种思路：来源：https://leetcode-cn.com/problems/merge-k-sorted-lists/solution/c-you-xian-dui-lie-liang-liang-he-bing-fen-zhi-he-/
class Solution {
public:
// 小根堆的回调函数
struct cmp{
bool operator()(ListNode *a,ListNode *b){
return a->val > b->val;
}
};

ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
priority_queue<ListNode*, vector<ListNode*>, cmp> pri_queue;
// 建立大小为k的小根堆
for(auto elem : lists){
if(elem) pri_queue.push(elem);
}
// 可以使用哑节点/哨兵节点
ListNode dummy(-1);
ListNode* p = &dummy;
// 开始出队
while(!pri_queue.empty()){
ListNode* top = pri_queue.top(); pri_queue.pop();
p->next = top; p = top;
if(top->next) pri_queue.push(top->next);
}
return dummy.next;
}
};

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• 用C语言实现合并K个由大到小的排列的链表 思路：首先创建k个链表，并对其进行排序。然后用merge_linklist函数合并链表。 #include<stdio.h> #include<stdlib.h>//后面用到了malloc函数与rand函数 #...
用C语言实现合并K个由大到小的排列的链表
合并思路：扫描每个链表（如果链表已空，则跳过）找到所有链表当前节点值中的最小值，存放在temp中，并将此链表移动到下一个节点。然后将temp中的值存放到新链表当前节点中，新链表移动到下一个节点。直到将所有链表扫描完毕。

linklist merge_linklist(linklist l[],int k)
{
lnode *s,*r=NULL;
int i=0;
int temp=100;
int daihao;
{
for(i=0;i<=k;i++)//扫描每个链表
{
if(l[i]==NULL)//如果有链表为空，则跳过
continue;
if(temp>l[i]->data)
{
temp=l[i]->data;//将最小值赋给temp
daihao=i;//用来存放最小值所在链表的代号
}
}
l[daihao]=l[daihao]->next;
s=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));//为新节点开辟一个空间
s->data=temp;//将最小值赋给data
if(L==NULL)
L=s;
else r->next=s;
r=s;
temp=100;
}
if(r)
r->next=NULL;
return L;
}
{
for(int i=0;i<=k;i++)
if(l[i]!=NULL)
return 1;//如果有链表非空，返回1

return 0;//如果所有的链表都空，返回0
}
下面是主函数
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>//后面用到了malloc函数与rand函数
#include<time.h>//用到time函数来获取种子
#define MAXSIZE 10000//定义链表个数最多为10000，也即k最大为10000
typedef struct lnode//定义一个节点类型的结构体
{
int data;//用于存放节点的数据
struct lnode *next;//存放下一个节点的地址

void main()
{
srand(time(NULL));//取时间为种子
puts("请输入链表个数");
int i；
scanf("%d",&i);
for(int j=0;j<=i-1;j++)
{
printf("第%d个链表为\n",j+1);//输出链表
put_out(l[j]);
puts("");
}
puts("合并后的来链表为");
put_out(L);//输出链表
}
{
while(L!=NULL)
{
printf("%3d",L->data);
if(i%21==0)
puts("");
L=L->next;
i++;
}
}

{

lnode *s,*r=NULL;
int x;
int i=rand()%5+15;
x=rand()%101;
for(int j=0;j<=i;j++)
{
s=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));
s->data=x;
if(l==NULL)
l=s;
else r->next=s;
r=s;
x=rand()%101;
}
if(r)
r->next=NULL;
return l;
}

{
int temp;
int i=0;

while(L!=NULL)
{
l=L;l=l->next;
while(l!=NULL)
{
if(L->data>l->data)
{
temp=L->data;
L->data=l->data;
l->data=temp;
}
l=l->next;
}
L=L->next;
}
}
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