leetcode 23. Merge k Sorted Lists 合并K个升序链表(困难)

一、题目大意

标签: 栈和队列

https://leetcode.cn/problems/merge-k-sorted-lists

给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。

请你将所有链表合并到一个升序链表中，返回合并后的链表。

示例 1：

输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
输出：[1,1,2,3,4,4,5,6]
解释：链表数组如下：
[
1->4->5,
1->3->4,
2->6
]
将它们合并到一个有序链表中得到。
1->1->2->3->4->4->5->6

示例 2：

输入：lists = []
输出：[]
示例 3：

输入：lists = [[]]
输出：[]

提示：

• k == lists.length

• 0 <= k <= 10^4

• 0 <= lists[i].length <= 500

• -10^4 <= lists[i][j] <= 10^4

• lists[i] 按 升序 排列

• lists[i].length 的总和不超过 10^4

二、解题思路

这里需要将k个排序链表融合成一个排序链表，多个输入一个输出，类似于漏斗，因此可以利用最小堆的概念。

取每个Linked List的最小节点放入一个heap中，排成最小堆，然后取出堆顶最小的元素放入合并的List中，然后将该节点在其对应的List中的下一个节点插入到heap中，循环上面步骤。

三、解题方法

3.1 Java实现

public class Solution {

    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        PriorityQueue<ListNode> pq = new PriorityQueue<>(Comparator.comparingInt(o -> o.val));
        for (ListNode node : lists) {
            if (node != null) {
                pq.add(node);
            }
        }

        ListNode ret = null;
        ListNode cur = null;
        while (!pq.isEmpty()) {
            ListNode node = pq.poll();
            if (ret == null) {
                cur = node;
                ret = cur;
            } else {
                cur.next = node;
                cur = cur.next;
            }
            if (node.next != null) {
                pq.add(node.next);
            }
        }
        return ret;
    }

    /**
     * Definition for singly-linked list.
     */
    public class ListNode {
        int val;
        ListNode next;

        ListNode() {
        }

        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }

        ListNode(int val, ListNode next) {
            this.val = val;
            this.next = next;
        }
    }
}

四、总结小记

• 2022/8/11 疫情常态化了