[Leetcode 23]合并K个升序链表(优先队列)

一次做链表相关的题,虽然是个水题,还是记录一下。

题面

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

题解

用优先队列维护 $k$ 个元素中的当前最小值即可。假设所有链表长度均为 $n$,因为优先队列单次插入/弹出复杂度为 $O({\rm log}k)$,故时间复杂度为 $O(nk{\rm log}k)$。

注意vector 内不能存放元素的引用,只能存放指针。

代码

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/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    struct cmp {
        bool operator () (const ListNode *a, const ListNode *b) {
            return a->val > b->val;
        }
    };
    const int INF = 0x3f3f3f3f;

    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        ListNode head(INF, nullptr);
        ListNode *now = &head;
        priority_queue<ListNode *, vector<ListNode *>, cmp> q;
        
        int k = lists.size();
        for(int i = 0; i < k; i++) {
            if(lists[i] != nullptr) {
                q.push(lists[i]);
            }
        }
        
        while(!q.empty()) {
            now->next = q.top();
            now = now->next;
            q.pop();
            if(now->next != nullptr) {
                q.push(now->next);
            }
        }

        return head.next;
    }
};
updatedupdated2022-05-212022-05-21