(链表专题) 21. 合并两个有序链表 ——【Leetcode每日一题】

21. 合并两个有序链表

将两个升序链表合并为一个新的 升序 链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例 1：

输入：$l1$ = [1,2,4], $l2$ = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]

示例 2：

输入：$l1$ = [], $l2$ = []
输出：[]

示例 3：

输入：$l1$ = [], $l2$ = [0]
输出：[0]

提示：

• 两个链表的节点数目范围是 [0, 50]
• -100 <= Node.val <= 100
• $l1$ 和 $l2$ 均按 非递减顺序 排列

思路：

法一：常规比较

法二：递归

代码：(Java、C++)

法一：常规比较
Java

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    
    
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
    
    
        ListNode newList = new ListNode();
        ListNode pre = newList;
        while(list1 != null || list2 != null){
    
    
            if(list1 == null){
    
    
                pre.next = list2;
                break;
            }
            if(list2 == null){
    
    
               pre.next = list1;
                break;
            }
            if(list1.val <= list2.val){
    
    
                pre.next = list1;
                list1 = list1.next;
                pre = pre.next;
                pre.next = null;
            }else{
    
    
                pre.next = list2;
                list2 = list2.next;
                pre = pre.next;
                pre.next = null;
            }
        }
        return newList.next;
    }
}

C++

/**
 * 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:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
    
    
         ListNode* newList = new ListNode();
        ListNode* pre = newList;
        while(list1 != NULL || list2 != NULL){
    
    
            if(list1 == NULL){
    
    
                pre->next = list2;
                break;
            }
            if(list2 == NULL){
    
    
               pre->next = list1;
                break;
            }
            if(list1->val <= list2->val){
    
    
                pre->next = list1;
                list1 = list1->next;
                pre = pre->next;
                pre->next = NULL;
            }else{
    
    
                pre->next = list2;
                list2 = list2->next;
                pre = pre->next;
                pre->next = NULL;
            }
        }
        return newList->next;
    }
};

法二：递归
Java

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    
    
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
    
    
        if(list1 == null) return list2;
        if(list2 == null) return list1;
        if(list1.val <= list2.val){
    
    
            list1.next =  mergeTwoLists(list1.next, list2);
            return list1;
        }else{
    
    
            list2.next =  mergeTwoLists(list1, list2.next);
            return list2;
        }
    }
}

C++

/**
 * 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:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
    
    
        if(list1 == NULL) return list2;
        if(list2 == NULL) return list1;
        if(list1->val <= list2->val){
    
    
            list1->next =  mergeTwoLists(list1->next, list2);
            return list1;
        }else{
    
    
            list2->next =  mergeTwoLists(list1, list2->next);
            return list2;
        }
    }
};

运行结果：

复杂度分析：

• 时间复杂度：$O(m+n)$，$m$，$n$，分别为$l1$、$l2$的长度
• 空间复杂度：$法一：O(1)$；$法二：O(m+n)$，对于递归调用 自身mergeTwoLists()，当它遇到终止条件准备回溯时，已经递归调用了 $m+n$次，使用了 $m+n$个栈帧，故最后的空间复杂度为 $O(m+n)$。

题目来源：力扣。

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