链表相关算法题

Posted 2022-05-05 ~无关风月~

从尾到头打印链表

https://lovezxm.blog.csdn.net/article/details/80781538

链表合并

https://leetcode-cn.com/problems/merge-two-sorted-lists/

题目描述：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。

题解：

方法一：递归
递归地定义两个链表里的 merge 操作（忽略边界情况，比如空链表等）：
也就是说，两个链表头部值较小的一个节点与剩下元素的 merge 操作结果合并。

class Solution 
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) 
        if (l1 == null) 
            return l2;
         else if (l2 == null) 
            return l1;
         else if (l1.val < l2.val) 
            l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);
            return l1;
         else 
            l2.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);
            return l2;
        
    

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n+m)，其中 n和 m 分别为两个链表的长度。因为每次调用递归都会去掉 l1 或者 l2 的头节点（直到至少有一个链表为空），函数 mergeTwoList 至多只会递归调用每个节点一次。因此，时间复杂度取决于合并后的链表长度，即 O(n+m)。
• 空间复杂度：O(n+m)，其中 n 和 m 分别为两个链表的长度。递归调用 mergeTwoLists 函数时需要消耗栈空间，栈空间的大小取决于递归调用的深度。结束递归调用时 mergeTwoLists 函数最多调用 n+m 次，因此空间复杂度为 O(n+m)。

方法二：迭代
当 l1 和 l2 都不是空链表时，判断 l1 和 l2 哪一个链表的头节点的值更小，将较小值的节点添加到结果里，当一个节点被添加到结果里之后，将对应链表中的节点向后移一位。

class Solution 
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) 
        ListNode prehead = new ListNode(-1);

        ListNode prev = prehead;
        while (l1 != null && l2 != null) 
            if (l1.val <= l2.val) 
                prev.next = l1;
                l1 = l1.next;
             else 
                prev.next = l2;
                l2 = l2.next;
            
            prev = prev.next;
        

        // 合并后 l1 和 l2 最多只有一个还未被合并完，我们直接将链表末尾指向未合并完的链表即可
        prev.next = l1 == null ? l2 : l1;

        return prehead.next;
    

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n+m)，其中 m 和 n 分别为两个链表的长度。因为每次循环迭代中，l1 和 l2 只有一个元素会被放进合并链表中， 因此 while 循环的次数不会超过两个链表的长度之和。所有其他操作的时间复杂度都是常数级别的，因此总的时间复杂度为 O(n+m)。
• 空间复杂度：O(1)。我们只需要常数的空间存放若干变量。