leetcode 23. Merge k Sorted Lists

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

提议很简单，就是归并排序。

首先想到的即使逐个归并得到最终的结果，但是会超时，这是因为这种会造成数组的size大小不一样，导致归并排序的时间变长；

最好的做法是两两合并，然后在两两合并，这样不会超时，
需要注意的是cap=(size+1)/2，这个是考虑到奇数的情况。

代码如下：

/* class ListNode {      int val;      ListNode next;      ListNode(int x) { val = x; }  }*/public class Solution {    /*     * 按照次序两两合并，会超时      * */    public ListNode mergeKLists111(ListNode[] lists)    {        ListNode head=new ListNode(-1);        if(lists.length<=0)            return head.next;        if(lists.length==1)            return lists[0];         //这个循环属于遍历方法        for(int i=0; i<lists.length;i++)            head.next=merge(head.next,lists[i]);        return head.next;       }    /*     * 注意分析数组元素数量为0个和1个时候的特殊情况     *      * 很明显可以使用二分方法去做     * */    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists)    {        ListNode head=new ListNode(-1);        if(lists.length<=0)            return head.next;        if(lists.length==1)            return lists[0];        int len=lists.length;        while(len>1)        {            int cap=(len+1)/2;            for(int i=0;i<len/2;i++)                lists[i]=merge(lists[i], lists[i+cap]);            len=cap;        }        return lists[0];    }    private ListNode merge(ListNode listNode, ListNode listNode2)     {        ListNode iter1=listNode;        ListNode iter2=listNode2;        ListNode head=new ListNode(-1);        ListNode he=head;        while(iter1!=null && iter2!=null)        {            if(iter1.val<=iter2.val)            {                he.next=new ListNode(iter1.val);                he=he.next;                iter1=iter1.next;            }            else            {                he.next=new ListNode(iter2.val);                he=he.next;                iter2=iter2.next;            }        }        while(iter1!=null)        {            he.next=new ListNode(iter1.val);            he=he.next;            iter1=iter1.next;        }        while(iter2!=null)        {            he.next=new ListNode(iter2.val);            he=he.next;            iter2=iter2.next;        }        return head.next;    }}

C++版本的答案如下，这个和CUDA的归并很像，

代码如下：

#include <iostream>#include <vector>using namespace std;/*struct ListNode{int val;ListNode *next;ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}};*/class Solution {public:    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists)     {        if (lists.size() <= 0)            return NULL;        if (lists.size() == 1)            return lists[0];        int len = lists.size();        while (len > 1)        {            int cap = (len + 1) / 2;            for (int i = 0; i < len/2; i++)                lists[i] = mergeTwoLists(lists[i], lists[i + cap]);            len = cap;        }        return lists[0];    }    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2)    {        ListNode* head = new ListNode(-1);        ListNode* a = head;        while (l1 != NULL && l2 != NULL)        {            if (l1->val < l2->val)            {                a->next = new ListNode(l1->val);                l1 = l1->next;                a = a->next;            }            else            {                a->next = new ListNode(l2->val);                l2 = l2->next;                a = a->next;            }        }        while (l1 != NULL)        {            a->next = new ListNode(l1->val);            l1 = l1->next;            a = a->next;        }        while (l2 != NULL)        {            a->next = new ListNode(l2->val);            l2 = l2->next;            a = a->next;        }        return head->next;    }};