【leetcode刷题笔记】Merge k Sorted Lists
2024-09-28 17:16:52
Merge k sorted linked lists and return it as one sorted list. Analyze and describe its complexity.
题解:最开始用了最naive的方法,每次在k个链表头中找出最小的元素,插入到新链表中。结果果断TLE了。
分析一下,如果这样做,每取出一个节点,要遍历k个链表一次,假设k个链表一共有n个节点,那么就需要O(nk)的时间复杂度。
参考网上的代码,找到了用最小堆的方法。维护一个大小为k的最小堆,存放当前k个list中还没有放入最终链表的最前面一个元素,然后每次从堆顶摘取最小的元素放入答案列表中,然后从该元素所在链表中再取一个元素补充到最小堆中。如果这个链表没有元素了,就不往堆里面加新元素了。到堆空时,循环结束。
在这种方法中,建堆,摘取堆顶元素后无论是否插入新元素复杂度都是O(logk),所以n个元素总的时间复杂度就是O(nlogk)了。
代码如下:
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) {
* val = x;
* next = null;
* }
* }
*/
public class Solution {
//implements interface listNodeComparator to tell the heap how to compare two elements
private Comparator<ListNode> listNodeComparator = new Comparator<ListNode>() {
@Override
public int compare(ListNode o1, ListNode o2) {
// TODO Auto-generated method stub
if(o1 == null)
return 1;
else if(o2 == null)
return -1; return o1.val-o2.val;
}
}; public ListNode mergeKLists(List<ListNode> lists) {
if(lists == null || lists.size() == 0)
return null; //Using a priority queue as heap
Queue<ListNode> heap = new PriorityQueue<ListNode>(lists.size(),listNodeComparator); //add all head nodes of k lists into the heap
for(int i = 0;i < lists.size();i++)
if(lists.get(i) != null)
heap.add(lists.get(i)); ListNode answer = new ListNode(0);
ListNode kepler = answer; while(!heap.isEmpty()){
ListNode head = heap.poll();
kepler.next = head;
kepler = head; //if the list which we just extract elements from still has element,add it into the heap
if(head.next != null)
heap.add(head.next);
} return answer.next;
}
}
总结一下java实现heap的方法,实现一个 Comparator<ListNode> listNodeComparator 接口,在这个接口里主要实现compare函数告诉优先队列怎么比较两个元素的大小,然后定义一个优先队列,就可以当成堆用了,真心方便啊。
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