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《算法通关村——解析堆在合并K个排序链表的应用》

article 2025/1/19 3:40:42

23. 合并 K 个升序链表

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：[]

这里直接给代码，我们来理解

/**
 * 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; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        if(lists == null || lists.length == 0){
            return null;
        }
        PriorityQueue<ListNode> q = new PriorityQueue<>(Comparator.comparing(node -> node.val));
        /*
        理解下面这个循环，只是把每个链表的第一个数放入最小堆中。
        */
        for(int i = 0;i< lists.length;i++){
            if(lists[i] != null){
                q.add(lists[i]);
            }
        }
        /*
        理解下面这个循环，首先就是把上面的每个链表的第一个元素进行了一个排序，然后把那个最小的元素的链表拿出来，把它放入我们定义的新的链表的下一个节点，判断他是否有下一个节点，如果有下一个节点，那么就把他放入最小堆里面去（此时堆会重新排序），然后再进行下一次循环，从最小堆中取元素。其实理解这里最重要就是要知道链表初始就是排好序的。
        */

        ListNode dummy = new ListNode(0);
        ListNode tail = dummy;
        while(!q.isEmpty()){
            tail.next = q.poll();
            tail = tail.next;
            if(tail.next != null){
                q.add(tail.next);
            }
        }
        return dummy.next;
    }
}