Java算法题-解析 "合并两个有序链表" 算法问题
题目：
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。
引言：
"合并两个有序链表" 是一个链表处理问题，要求将两个有序链表合并为一个新的有序链表。解决这个问题需要对链表操作和合并过程有深刻理解，同时需要注意边界条件的处理。通过解答这个问题，我们可以提升对链表操作、合并操作和问题规模的考虑，同时也能拓展对链表节点的遍历和连接操作的应用。
算法思路：
我们可以使用迭代方法来解决这个问题。具体思路如下：
- 创建一个新链表
dummy作为合并后的结果链表的头部。 - 创建两个指针
current和p1，分别指向两个输入链表的头节点。 - 遍历两个链表，比较两个节点的值，将较小的节点接在
dummy链表的后面，并将相应指针向后移动。 - 遍历结束后，如果其中一个链表还有剩余节点，直接将剩余链表连接到结果链表的末尾。
- 返回结果链表的头节点。
代码实现：
以下是使用 Java 实现的 "合并两个有序链表" 算法的示例代码：
class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}
public class MergeTwoSortedLists {
public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode dummy = new ListNode(0);
ListNode current = dummy;
while (l1 != null && l2 != null) {
if (l1.val < l2.val) {
current.next = l1;
l1 = l1.next;
} else {
current.next = l2;
l2 = l2.next;
}
current = current.next;
}
if (l1 != null) {
current.next = l1;
}
if (l2 != null) {
current.next = l2;
}
return dummy.next;
}
}算法分析：
- 时间复杂度：需要遍历两个链表的所有节点，所以时间复杂度为 O(m + n)，其中 m 和 n 分别是两个链表的长度。
- 空间复杂度：只需要常数级别的额外空间，所以空间复杂度为 O(1)。
示例和测试：
假设给定两个有序链表分别为 1 -> 2 -> 4 和 1 -> 3 -> 4，根据算法，合并后的链表为 1 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 4。
我们可以使用以下代码进行测试：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
MergeTwoSortedLists solution = new MergeTwoSortedLists();
ListNode l1 = new ListNode(1);
l1.next = new ListNode(2);
l1.next.next = new ListNode(4);
ListNode l2 = new ListNode(1);
l2.next = new ListNode(3);
l2.next.next = new ListNode(4);
ListNode merged = solution.mergeTwoLists(l1, l2);
while (merged != null) {
System.out.print(merged.val + " -> ");
merged = merged.next;
}
}
}总结：
"合并两个有序链表" 算法问题要求将两个有序链表合并为一个新的有序链表，是一个考察链表操作和合并过程的问题。通过实现这个算法，我们可以提升对链表操作、合并操作和问题规模的考虑，同时也能拓展对链表节点的遍历和连接操作的应用。这个问题强调了在解决编程难题时，如何使用迭代方法来遍历和连接链表节点的重要性。
