LeetCode 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：[]

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

我们可以用小顶堆维护每个链表的头节点，然后每次取堆顶的节点加入结果链表：

/** * 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) {} * }; */classSolution{public:ListNode*mergeKLists(vector<ListNode*>&lists){vector<pair<int,int>>h;for(inti=0;i<lists.size();++i){if(lists[i]!=nullptr){h.push_back({lists[i]->val,i});}}make_heap(h.begin(),h.end(),greater());ListNode*ans=nullptr;ListNode*cur=nullptr;while(h.size()>0){intminIdx=h[0].second;if(ans==nullptr){ans=lists[minIdx];cur=ans;}else{cur->next=lists[minIdx];cur=cur->next;}pop_heap(h.begin(),h.end(),greater());h.pop_back();lists[minIdx]=lists[minIdx]->next;if(lists[minIdx]!=nullptr){h.push_back({lists[minIdx]->val,minIdx});push_heap(h.begin(),h.end(),greater());}}returnans;}};

如果所有链表中总共有n个节点，有个k个链表，则此算法时间复杂度为O(k+nlogk)，空间复杂度为O(k)。