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题目分析

描述

输入两个递增的链表，单个链表的长度为n，合并这两个链表并使新链表中的节点仍然是递增排序的。

数据范围

：0≤n≤1000，1000≤节点值≤1000


要求

：空间复杂度 O(1)，时间复杂度 O(n)

如输入{1,3,5},{2,4,6}时，合并后的链表为{1,2,3,4,5,6}，所以对应的输出为{1,2,3,4,5,6}，转换过程如下图所示：

或输入{-1,2,4},{1,3,4}时，合并后的链表为{-1,1,2,3,4,4}，所以对应的输出为{-1,1,2,3,4,4}，转换过程如下图所示：

示例1

输入：{1,3,5},{2,4,6}

返回值：{1,2,3,4,5,6}

示例2

输入：{},{}

返回值：{}

示例3

输入：{-1,2,4},{1,3,4}

返回值：{-1,1,2,3,4,4}

题目分析

方法一：迭代版本求解

初始化：定义cur指向新链表的头结点

操作：

1. 如果l1指向的结点值小于等于l2指向的结点值，则将l1指向的结点值链接到cur的next指针，然后l1指向下一个结点值
2. 否则，让l2指向下一个结点值
3. 循环步骤1,2，直到l1或者l2为nullptr
4. 将l1或者l2剩下的部分链接到cur的后面

技巧

一般创建单链表，都会设一个虚拟头结点，也叫哨兵，因为这样每一个结点都有一个前驱结点。

代码

class Solution {
public:
    ListNode* Merge(ListNode* pHead1, ListNode* pHead2)
    {
        ListNode *vhead = new ListNode(-1);
        ListNode *cur = vhead;
        while (pHead1 && pHead2) {
            if (pHead1->val <= pHead2->val) {
                cur->next = pHead1;
                pHead1 = pHead1->next;
            }
            else {
                cur->next = pHead2;
                pHead2 = pHead2->next;
            }
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = pHead1 ? pHead1 : pHead2;
        return vhead->next;
    }
};

时间复杂度：O(m+n),m，n分别为两个单链表的长度

空间复杂度：O(1)

方法二：递归版本

方法一的迭代版本，很好理解，代码也好写。但是有必要介绍一下递归版本，可以练习递归代码。

写递归代码，最重要的要明白递归函数的功能。可以不必关心递归函数的具体实现。

比如这个

ListNode* Merge(ListNode* pHead1, ListNode* pHead2)


函数功能：合并两个单链表，返回两个单链表头结点值小的那个节点。

如果知道了这个函数功能，那么接下来需要考虑2个问题：

递归函数结束的条件是什么？

递归函数一定是缩小递归区间的，那么下一步的递归区间是什么？

对于问题1.对于链表就是，如果为

空

，返回什么

对于问题2，跟迭代方法中的一样，如果PHead1的所指节点值小于等于pHead2所指的结点值，那么phead1后续节点和pHead节点继续递归

代码

class Solution {
public:
 ListNode* Merge(ListNode* pHead1, ListNode* pHead2)
 {
     if (!pHead1) return pHead2;
     if (!pHead2) return pHead1;
     if (pHead1->val <= pHead2->val) {
         pHead1->next = Merge(pHead1->next, pHead2);
         return pHead1;
     }
     else {
         pHead2->next = Merge(pHead1, pHead2->next);
         return pHead2;
     }
 }
};

时间复杂度：O(m+n)

空间复杂度：O(m+n),每一次递归，递归栈都会保存一个变量，最差情况会保存(m+n)个变量