LeetCode 上最难的链表算法题,没有之一!
题目来源于 LeetCode 第 23 号问题:合并 K 个排序链表。
该题在 LeetCode 官网上有关于链表的问题中标注为最难的一道题目:难度为 Hard ,通过率在链表 Hard 级别目前最低。
题目描述
合并 k 个排序链表,返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。
示例:
输入:
[
1->4->5,
1->3->4,
2->6
]
输出: 1->1->2->3->4->4->5->6
输入
图一
输出
图二
题目分析一
这里需要将这 k 个排序链表整合成一个排序链表,也就是说有多个输入,一个输出,类似于漏斗一样的概念。
因此,可以利用最小堆的概念。如果你对堆的概念不熟悉,可以戳这先了解一下~
取每个 Linked List 的最小节点放入一个 heap 中,排序成最小堆。然后取出堆顶最小的元素,放入输出的合并 List 中,然后将该节点在其对应的 List 中的下一个节点插入到 heap 中,循环上面步骤,以此类推直到全部节点都经过 heap。
由于 heap 的大小为始终为 k ,而每次插入的复杂度是 logk ,一共插入了 nk 个节点。时间复杂度为 O(nklogk),空间复杂度为O(k)。
动画演示
动画演示
代码实现
class Solution {
public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
//用heap(堆)这种数据结构,也就是 java 里面的 PriorityQueue
PriorityQueue<ListNode> pq = new PriorityQueue<>(new Comparator<ListNode>() {
public int compare(ListNode a, ListNode b) {
return a.val-b.val;
}
});
ListNode ret = null, cur = null;
for(ListNode node: lists) {
if(null != node) {
pq.add(node);
}
}
while(!pq.isEmpty()) {
ListNode node = pq.poll();
if(null == ret) {
ret = cur = node;
}
else {
cur = cur.next = node;
}
if(null != node.next) {
pq.add(node.next);
}
}
return ret;
}
}
题目分析二
这道题需要合并 k 个有序链表,并且最终合并出来的结果也必须是有序的。如果一开始没有头绪的话,可以先从简单的开始:合并 两 个有序链表。
合并两个有序链表:将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。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:
输入:1->2->4, 1->3->4
输出:1->1->2->3->4->4
这道题目按照题目描述做下去就行:新建一个链表,比较原始两个链表中的元素值,把较小的那个链到新链表中即可。需要注意的一点时由于两个输入链表的长度可能不同,所以最终会有一个链表先完成插入所有元素,则直接另一个未完成的链表直接链入新链表的末尾。
所以代码实现很容易写:
class Solution {
public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
//新建链表
ListNode dummyHead = new ListNode(0);
ListNode cur = dummyHead;
while (l1 != null && l2 != null) {
if (l1.val < l2.val) {
cur.next = l1;
cur = cur.next;
l1 = l1.next;
} else {
cur.next = l2;
cur = cur.next;
l2 = l2.next;
}
}
// 注意点:当有链表为空时,直接连接另一条链表
if (l1 == null) {
cur.next = l2;
} else {
cur.next = l1;
}
return dummyHead.next;
}
现在回到一开始的题目:合并 K 个排序链表。
合并 K 个排序链表 与 合并两个有序链表 的区别点在于操作有序链表的数量上,因此完全可以按照上面的代码思路来实现合并 K 个排序链表。
这里可以参考 **归并排序 **的分治思想,将这 K 个链表先划分为两个 K/2 个链表,处理它们的合并,然后不停的往下划分,直到划分成只有一个或两个链表的任务,开始合并。
归并-分治
代码实现
根据上面的动画,实现代码非常简单也容易理解,先划分,直到不能划分下去,然后开始合并。
class Solution {
public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists){
if(lists.length == 0)
return null;
if(lists.length == 1)
return lists[0];
if(lists.length == 2){
return mergeTwoLists(lists[0],lists[1]);
}
int mid = lists.length/2;
ListNode[] l1 = new ListNode[mid];
for(int i = 0; i < mid; i++){
l1[i] = lists[i];
}
ListNode[] l2 = new ListNode[lists.length-mid];
for(int i = mid,j=0; i < lists.length; i++,j++){
l2[j] = lists[i];
}
return mergeTwoLists(mergeKLists(l1),mergeKLists(l2));
}
public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
if (l1 == null) return l2;
if (l2 == null) return l1;
ListNode head = null;
if (l1.val <= l2.val){
head = l1;
head.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);
} else {
head = l2;
head.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);
}
return head;
}
}
欢迎前往
个人网站:https://www.cxyxiaowu.com
公众号:五分钟学算法
LeetCode 上最难的链表算法题,没有之一!的更多相关文章
- 链表算法题之中等级别,debug调试更简单
文章简述 大家好,本篇是个人的第 5 篇文章 从本篇文章开始,分享关于链表的题目为中等难度,本次共有 3 道题目. 一,两数相加 1.1 题目分析 题中写到数字是按照逆序的方式存储,从进位的角度看,两 ...
- 链表算法题二,还原题目,用debug调试搞懂每一道题
文章简述 大家好,本篇是个人的第4篇文章. 承接第3篇文章<开启算法之路,还原题目,用debug调试搞懂每一道题>,本篇文章继续分享关于链表的算法题目. 本篇文章共有5道题目 一,反转链表 ...
- leetcode上一些常见的链表问题
92-按规定区间反转链表 思路:可以考虑成一种把前后数字的结点断开重新组合的问题 /** * Definition for singly-linked list. * struct ListNode ...
- leetcode上的一些单链表
147- 思路: 148- 思路: 24- 思路: 25- 思路: 21- 思路: 109- 思路: 237- 思路:
- 小小c#算法题 - 11 - 二叉树的构造及先序遍历、中序遍历、后序遍历
在上一篇文章 小小c#算法题 - 10 - 求树的深度中,用到了树的数据结构,树型结构是一类重要的非线性数据结构,树是以分支关系定义的层次结构,是n(n>=0)个结点的有限集.但在那篇文章中,只 ...
- 【算法题 14 LeetCode 147 链表的插入排序】
算法题 14 LeetCode 147 链表的插入排序: 解题代码: # Definition for singly-linked list. # class ListNode(object): # ...
- Kotlin实现LeetCode算法题之Two Sum
LeetCode介绍 LeetCode是算法练习.交流等多功能网站,感兴趣的同学可以关注下(老司机请超车).页面顶部的Problems菜单对应算法题库,附带历史通过滤.难易程度等信息. 未来计划 打算 ...
- LeetCode算法题-Design LinkedList(Java实现)
这是悦乐书的第300次更新,第319篇原创 01 看题和准备 今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第168题(顺位题号是707).设计链表的实现.您可以选择使用单链表或双链表.单链表中的 ...
- LeetCode算法题-Palindrome Linked List(Java实现)
这是悦乐书的第196次更新,第202篇原创 01 看题和准备 今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第58题(顺位题号是234).给出一个单链表,确定它是否是回文.例如: 输入:1-> ...
随机推荐
- CentOS7 编译安装Nginx+php并配置php-fpm模块
1.编译安装PHP7.2.0 去官网下载安装包:http://php.net/downloads.php ,完成之后,上传至服务器,并释放压缩包 .tar.gz cd php- 因为我们需要编译安装, ...
- 常用典型的sql语句
1.两张表,怎么把一张表中的数据插入到另一张表中? 1,insert into table_a select * from table_b 2,insert into table_a(field_a1 ...
- 深入浅出Git教程(转载)
目录 一.版本控制概要 1.1.什么是版本控制 1.2.常用术语 1.3.常见的版本控制器 1.4.版本控制分类 1.4.1.本地版本控制 1.4.2.集中版本控制 1.4.3.分布式版本控制 1.5 ...
- SOLID原则(OOD&OOP)
SOLID原则是面向对象编程和面向对象设计的头五大原则.学习及应用这五大原则可以构建一个易于维护和扩展的应用程序,我们一起看看到底是那五大原则. S--单一责任原则(SRP) --Single Res ...
- 【STM32H7教程】第4章 STM32H7工程模板建立(MDK5)
完整教程下载地址:http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=86980 第4章 STM32H7工程模板建立(MDK5) 本章 ...
- 【Python3爬虫】用Python中的队列来写爬虫
一.写在前面 当你看着你的博客的阅读量慢慢增加的时候,内心不禁有了些小激动,但是不得不吐槽一下--博客园并不会显示你的博客的总阅读量是多少.而这一篇博客就将教你怎么利用队列这种结构来编写爬虫,最终获取 ...
- 游戏AI之决策结构—有限状态机/行为树(2)
目录 有限状态机 行为树 控制节点 条件节点 行为节点 装饰节点 总结 额外/细节/优化 游戏AI的决策部分是比较重要的部分,游戏程序的老前辈们留下了两种经过考验的用于AI决策的结构: 有限状态机 行 ...
- asp.net core系列 29 EF模型配置(查询类型,关系数据库建模)
一.查询类型 此功能是EF Core 2.1中的新功能. EF Core除了实体类型之外,EF Core模型还可以包含查询类型,这些查询类型是针对“未映射到实体类型”的数据获取.比如视图,或只读数据表 ...
- 零基础学Python--------第3章 流程控制语句
第3章 流程控制语句 3.1程序的结构 计算机在解决某个具体问题时,主要有3种情况,分别是顺序执行所有的语句.选择执行部分语句和循环执行部分语句.程序设计中的3种基本结构为顺序结构.选择结构和循环结构 ...
- 基于ArcGISServer进行分页矢量查询的方案进阶
文章版权由作者李晓晖和博客园共有,若转载请于明显处标明出处:http://www.cnblogs.com/naaoveGIS/ 1. 背景 在空间查询中,我们对查询结果要求以分页形式进行展示.G ...