c++-merge k sorted lists heap的灵活应用

题目描述

Merge k sorted linked lists and return it as one sorted list. Analyze and describe its complexity.

思路有很多

1.先将这些链表转化为一个vector int型的数组，然后排序后，再转化为链表。

/**
 * 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) {
        ListNode* res=new ListNode(-1);
        ListNode* res_tmp=res;
        
        vector<int> A;

        for(int i=0;i<lists.size();i++){
            while(lists[i]){
                A.push_back(lists[i]->val);
                lists[i]=lists[i]->next;
            }
        }
        for(int m=0;m<A.size();m++){
            for(int n=m;n<A.size();n++){
                if(A[m]>A[n]){
                    int temp=A[n];
                    A[n]=A[m];
                    A[m]=temp;
                }
            }
            ListNode* tmp=new ListNode(A[m]);
            res_tmp->next=tmp;
            res_tmp=res_tmp->next;
        }
        
        return res->next;
        
        
        
        
        
        
        
    }
};

2.利用STL中的heap。heap有很多排序的方法。

首先新建一个vector<ListNode *> 类型的变量，然后先将这些lists放入这个新建的链表容器中。

将该链表容器转化为heap（堆）：利用make_heap

STL提供的是max-heap也就是从大到小排列，因此要改到从小到大排列。然后将第一个和最后一个调换，再输出最后一个，放入新的链表即可：

static bool compareLess(ListNode* l1,ListNode* l2)
   {
       return l1->val > l2->val;
   }
   ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*> &lists)
   {
      ListNode fake(0);
      ListNode *cur = &fake;
      vector<ListNode *> vec;
       
      int listSize = lists.size();
      for(int i=0;i<listSize;i++)
      {
          if(lists[i])
               vec.push_back(lists[i]);
      }
      make_heap(vec.begin(),vec.end(),compareLess);      // 建堆
      while(vec.size())
      {
          cur->next = vec.front();                       // 堆第一个节点first为最小值节点
          pop_heap(vec.begin(),vec.end(),compareLess);   // 它把first和last-1交换，然后重新生成一个堆
          vec.pop_back();                                // 容器弹出最后一个节点
          cur = cur->next;
          if(cur->next)                                  // 添加弹出的最小值的节点所在链表节点 last-1位置
          {
              vec.push_back(cur->next);                
              push_heap(vec.begin(),vec.end(),compareLess);  // first到last-1是一个有效堆，新加入元素重新生成堆
          }
      }
      return fake.next;
    }

注意make_heap进行了重载，加上了最后一个比较参数，也就是重新设定排序规则，本来是从大到小，现在利用compareless函数设定为从小到大。