Java實(shí)現(xiàn)多個(gè)有序鏈表合并為一個(gè)有序鏈表
給定k個(gè)有序鏈表，需要將它們合并為一個(gè)大的有序鏈表。最簡(jiǎn)單的解決方案是將所有節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)組中，對(duì)數(shù)組進(jìn)行快速排序，然后將排序后的節(jié)點(diǎn)鏈接為一個(gè)鏈表。這種方法的時(shí)間復(fù)雜度為O(NlogN)，其中N為
給定k個(gè)有序鏈表，需要將它們合并為一個(gè)大的有序鏈表。最簡(jiǎn)單的解決方案是將所有節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)組中，對(duì)數(shù)組進(jìn)行快速排序，然后將排序后的節(jié)點(diǎn)鏈接為一個(gè)鏈表。這種方法的時(shí)間復(fù)雜度為O(NlogN)，其中N為k個(gè)鏈表的節(jié)點(diǎn)總數(shù)，空間復(fù)雜度為O(N)。
然而，在本文中，我將分享一種通過(guò)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列實(shí)現(xiàn)的更有效率的算法。該算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(Nlogk)，空間復(fù)雜度為O(k)。
首先，我們創(chuàng)建一個(gè)表示鏈表節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)內(nèi)部類。通過(guò)這個(gè)類對(duì)象，我們可以構(gòu)建一個(gè)單向鏈表結(jié)構(gòu)。以下是代碼示例：
```java
public class ListNode {
int val;
ListNode next;
public ListNode(int val) {
val;
}
}
```
接下來(lái)，我們使用Java類庫(kù)提供的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列PriorityQueue來(lái)實(shí)現(xiàn)算法。具體步驟如下：
1. 將所有鏈表的頭節(jié)點(diǎn)加入到優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中。
2. 每次從隊(duì)列中彈出最小值的節(jié)點(diǎn)，并將該節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)壓入隊(duì)列，直到隊(duì)列為空。
以下是算法的示例代碼：
```java
public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
if (lists null || lists.length 0) {
return null;
}
PriorityQueue
for (ListNode list : lists) {
if (list ! null) {
(list);
}
}
ListNode dummy new ListNode(0);
ListNode curr dummy;
while (!()) {
ListNode minNode pq.poll();
minNode;
curr ;
if ( ! null) {
();
}
}
return ;
}
```
最后，我們可以編寫一個(gè)輔助函數(shù)，將一條鏈表轉(zhuǎn)換為字符串，用于本地測(cè)試。以下是示例代碼：
```java
public String listToString(ListNode head) {
StringBuilder sb new StringBuilder();
while (head ! null) {
().append(" -> ");
head ;
}
("null");
return ();
}
```
接下來(lái)，我們編寫本地測(cè)試方法，并運(yùn)行它觀察控制臺(tái)輸出。如果輸出符合預(yù)期，說(shuō)明本地測(cè)試通過(guò)。
最后，將算法提交到平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，如果測(cè)試通過(guò)，說(shuō)明算法正常工作。
通過(guò)這種優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)方式，我們可以更高效地合并多個(gè)有序鏈表。這是一種常見(jiàn)的解決方案，可以在面試或?qū)嶋H開(kāi)發(fā)中使用。