宓爰爰 发表于 2025-6-7 13:33:43

【忍者算法】从拉链到链表:探索有序链表的合并之道|LeetCode 21 合并两个有序链表

从拉链到链表:探索有序链表的合并之道

生活中的合并

想象你正在整理两叠按日期排好序的收据。最自然的方式就是:拿起两叠收据,每次比较最上面的日期,选择日期较早的那张放入新的一叠中。这个简单的日常操作,恰恰就是我们今天要讨论的有序链表合并问题的真实写照。
问题描述

LeetCode第21题"合并两个有序链表"要求: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。
例如:
输入:1 → 2 → 4, 1 → 3 → 4
输出:1 → 1 → 2 → 3 → 4 → 4

输入:空链表, 0
输出:0

输入:空链表, 空链表
输出:空链表暴力解法:转换为数组排序

最直观的想法可能是:把两个链表的值都放到一个数组里,排序后再创建新链表。这种方法虽然不够优雅,但对于理解问题很有帮助。
暴力解法实现

public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
    // 创建数组存储所有节点值
    List<Integer> values = new ArrayList<>();
   
    // 遍历第一个链表
    while (list1 != null) {
      values.add(list1.val);
      list1 = list1.next;
    }
   
    // 遍历第二个链表
    while (list2 != null) {
      values.add(list2.val);
      list2 = list2.next;
    }
   
    // 排序数组
    Collections.sort(values);
   
    // 构建新链表
    ListNode dummy = new ListNode(0);// 哨兵节点
    ListNode current = dummy;
   
    // 根据排序后的数组创建新链表
    for (int value : values) {
      current.next = new ListNode(value);
      current = current.next;
    }
   
    return dummy.next;
}优化解法:双指针遍历

既然输入的链表已经排好序,我们完全可以模拟整理收据的过程:同时遍历两个链表,每次选择较小的节点连接到结果链表中。这就像拉链一样,将两个有序序列合并成一个。
代码实现与详解

public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {    // 创建哨兵节点,简化边界情况处理    ListNode dummy = new ListNode(0);    ListNode current = dummy;      // 当两个链表都不为空时,比较并连接    while (list1 != null && list2 != null) {      if (list1.val
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