链表 - LeetCode 25.合并两个有序链表

输入两个递增排序的链表，合并这两个链表并使新链表中的节点仍然是递增排序的。(0 <= 链表长度 <= 1000)

输入：链表`l1`: 1->2->4, 链表`l2`: 1->3->4
输出：1->1->2->3->4->4

解题思路：
根据描述， 链表l1和l2是递增的，使用双指针遍历两链表，根据 l1.val 和 l2.val 的大小关系确定节点添加顺序，两节点指针交替前进，直至遍历完毕。

引入伪头节点： 由于初始状态合并链表中无节点，因此循环第一轮时无法将节点添加到合并链表中。

解决方案：初始化一个辅助节点 dum 作为合并链表的伪头节点，将各节点添加至 dum 之后。

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class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode dum = new ListNode(0), cur = dum;
        while(l1 != null && l2 != null) {
            if(l1.val < l2.val) {
                cur.next = l1;
                l1 = l1.next;
            }
            else {
                cur.next = l2;
                l2 = l2.next;
            }
            cur = cur.next;
        }
        if(l1 != null ) {
             cur.next =l1;
        } else {
            cur.next =l2;
        }
        return dum.next;
    }
}

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算法流程：

• 初始化： 伪头节点 dum ，节点 cur 指向dum

• 循环合并： 当 l1或l2为空时跳出；

  • 当l1.val < l2.val时：cur 的后继节点指定为 l1，并 l1向前走一步；
  • 当l1.val >= l2.val时：cur 的后继节点指定为 l2，并 l2向前走一步；
  • 节点cur向前走一步，cur=cur.next

• 合并剩余尾部： 跳出时有两种情况，即l1为空或l2为空。

  • 若l1不等于null ： 将l1添加至节点cur之后；
  • 否则： 将l2添加至节点 cur 之后。

• 返回值： 合并链表在伪头节点 dum 之后，因此返回dum.next 即可。

复杂度分析：

• 时间复杂度 O(M+N) ： M,N 分别为链表l1,l2的长度，合并操作需遍历两链表。
• 空间复杂度 O(1) ： 节点引用 dum , cur 使用常数大小的额外空间。