算法热门：合并两个有序链表（LeetCode 21）

Posted 2021-07-27 白龙码~

这是链表系列的第三篇博文，本系列主要介绍链表相关的热门算法题，今天带来的是：《合并两个有序链表》；
话不多说，直接看题——

题目解读

我们要合并的链表为l1和l2，它们有一个特点就是：非递减排序，这句话的言外之意就是——可能存在两个相同的数字在一个链表中；同时要求，l1和l2合并成升序链表；

思路简介

看到这道题，很容易回想起前些天我们做的反转单链表的解法二——
（算法热门）反转单链表（解法二）
那么很明显，今天我们这道题也可以延续这样的做法，即创建一个单链表，将两个链表中的结点一一比较大小，小的则将其接到新联表中，然后该结点所在链表的遍历指针往后移一位，也就是让它指向下一个节点，如此循环往复……
当某一个链表的遍历指针为空（NULL）时，那么剩下的那个链表也就可以直接接到新链表中（因为给我们的两个链表就是排序好的），那么我们的任务就完成啦；

图解思路

这是题目给出的示例1,下面我们就来解剖它合并的过程——
首先比较两个链表的一号节点，假设判断条件为：

if(p1->val < p2->val)

那么p2就会尾插到新链表，且p2向后移一个——

接下来就是重复劳动啦——




最后！

注：图中有一些缺憾就是，新链表的尾部应该有一个NULL；

代码实现

好的，分析了这么多，代码实现一波——

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2)
{
    if(!l1)//l1为空链表
        return l2;
    if(!l2)//l2为空链表
        return l1;
    struct ListNode *newhead,*tail;
    if(l1->val < l2->val)
    {
        newhead=tail=l1;
        l1=l1->next;
    }
    else
    {
        newhead=tail=l2;
        l2=l2->next;
    }
    while(l1 && l2)//迭代比较，直到某一链表为空为止
    {
        if(l1->val < l2->val)
        {
            tail->next=l1;
            l1=l1->next;
        }
        else
        {
            tail->next=l2;
            l2=l2->next;
        }
        tail=tail->next;
    }
    tail->next = l1?l1:l2;//把非空的链表接到tail后
    return newhead;
}

同时分享一个带哨兵位的写法——

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2)
{
    if(!l1)//l1为空链表
        return l2;
    if(!l2)//l2为空链表
        return l1;
    struct ListNode* newlist=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode)),*cur=newlist;
    while(l1 && l2)
    {
        if(l1->val<l2->val)
        {
            cur->next=l1;
            l1=l1->next;
        }
        else
        {
            cur->next=l2;
            l2=l2->next;
        }
        cur=cur->next;
    }
    cur->next= l1?l1:l2;
    struct ListNode* ret=newlist->next;
    return ret;
}

这种写法的好处就是：不用先比较l1和l2以确定新链表的头指针！

小结一下

值得注意的是，我们新链表的tail一定要和newhead初始化为同一个值，即newtail=tail=l1或者l2；
如果tail初始化为newhead->next，那么由于newhead开始的时候指向l1或l2，则tail会指向l1或l2的下一个元素，此时再如此迭代下去就会出现一个现象：某一个链表因为tail指向的next的改变，而改变，从而l1或l2会因此断开；
换句话说就是，我们的新链表应当做到和l1与l2“零关联”，故而tail也要与l1和l2无关。

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