23. 合并K个升序链表#

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给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。
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请你将所有链表合并到一个升序链表中，返回合并后的链表。
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示例 1：
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输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
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输出：[1,1,2,3,4,4,5,6]
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解释：链表数组如下：
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[
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  1->4->5,
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  1->3->4,
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  2->6
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]
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将它们合并到一个有序链表中得到。
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1->1->2->3->4->4->5->6
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示例 2：
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输入：lists = []
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输出：[]
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示例 3：
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输入：lists = [[]]
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输出：[]
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提示：
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k == lists.length
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0 <= k <= 10^4
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0 <= lists[i].length <= 500
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-10^4 <= lists[i][j] <= 10^4
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lists[i] 按 升序 排列
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lists[i].length 的总和不超过 10^4

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/**
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 * Definition for singly-linked list.
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 * struct ListNode {
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 *     int val;
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 *     ListNode *next;
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 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
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 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
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 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
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 * };
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 */
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class Solution {
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public:
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    ListNode* merge_sort(ListNode* a, ListNode* b) {
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        if (a == nullptr || b == nullptr) return a ? a : b;
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        ListNode head, *tail = &head, *p = a, *q = b;
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        while (p && q)
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        {
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            if (p -> val < q -> val) {
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                tail -> next = p;
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                p = p -> next;
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            }
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            else {
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                tail -> next = q;
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                q = q -> next;
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            }
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            tail = tail -> next;
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        }
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        tail -> next = (p ? p : q);
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        return head.next;
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    }
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    ListNode* merge(vector <ListNode*>& lists, int l, int r) {
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        if (l == r) return lists[l];
34
        if (l > r) return nullptr;
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        int mid = (l + r) >> 1;
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        return merge_sort(merge(lists, l, mid), merge(lists, mid + 1, r));
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    }
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    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
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        return merge(lists, 0, lists.size() - 1);
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    }
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};