Leetcode刷题系列（六）Merge Array&&List

　　此篇介绍Array和List的Merge相关操作，涉及两个或多个Array和List。

Merge Two Sorted Lists

　　题目为给定两个有序的链表，返回混合他们之后的一个有序链表。此题目的关键在与需要有一个dummyNode。这里说下dummyNode，它主要是在List相关题目中出现，当我们对于List进行操作的时候，对List的Head可能也需要进行操作（有可能把Head删掉），或者说不知道使用哪个节点作为Head时，我们使用一个dummyNode空节点作为头结点，可以大大的简化算法和思路。这里的代码为：

public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode dummy = new ListNode(0);
ListNode lastNode = dummy;

while (l1 != null && l2 != null) {
if (l1.val < l2.val) {
lastNode.next = l1;
l1 = l1.next;
} else {
lastNode.next = l2;
l2 = l2.next;
}
lastNode = lastNode.next;
}

if (l1 != null) {
lastNode.next = l1;
} else {
lastNode.next = l2;
}

return dummy.next;
}

　　另外，代码还是比较好分析的，由于每个节点肯定都要被访问过一遍，因此时间复杂度为O(m+n)，而空间复杂度为O(1)。

Merge Sorted Array

　　这道题为混合两个Array(A和B)，返回一个有序的Array(A)。一个提高点是A本身刚好有A和B总元素个数的储存空间，要求不使用额外的空间进行操作。所以需要转换一下思路，不能像前面List那道题目一样从前往后进行混合排序，我们从后向前进行，这样做的好处在于A数组的数据不会丢失，如果从前向后，A的数据需要进行挪动，时间消耗较大。代码：

public void mergeSortedArray(int[] A, int m, int[] B, int n) {
int i = m-1, j = n-1, index = m + n - 1;
while (i >= 0 && j >= 0) {
if (A[i] > B[j]) {
A[index--] = A[i--];
} else {
A[index--] = B[j--];
}
}
while (i >= 0) {
A[index--] = A[i--];
}
while (j >= 0) {
A[index--] = B[j--];
}
}

Merge k Sorted Arrays

　　题目为混合K个已排好序的数组(给出一个M*N的二维数组)，返回一个排好序的一维数组。这道题目需要维护一个有序数据结构–堆，当然如果维护一个二叉排序树也是可以的。只是这道题目我们每次选取最小数值的节点，使用堆更简单，速度更快（维护一个小顶堆，每次只需取出堆顶元素即可）。

　　因此，我们首先将M个数组的第一个元素丢进堆中(此时堆一边添加元素一边建立小顶堆)，然后取出堆顶元素，这时我们要把这个堆顶元素所在行(数组)的下一个元素扔进堆中。因此，我们需要新建一个类用来储存每个元素的行和列信息（存列信息主要是怕越界）。同时使用堆(PriorityQueue)需要一个比较器，代码：

class Element {
public int row, col, val;
Element(int row, int col, int val) {
this.row = row;
this.col = col;
this.val = val;
}
}

public class Solution {
private Comparator<Element> ElementComparator = new Comparator<Element>() {
public int compare(Element left, Element right) {
return left.val - right.val;
}
};

public int[] mergekSortedArrays(int[][] arrays) {
if (arrays == null) {
return new int[0];
}

int total_size = 0;
Queue<Element> Q = new PriorityQueue<Element>(
arrays.length, ElementComparator);

for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
if (arrays[i].length > 0) {
Element elem = new Element(i, 0, arrays[i][0]);
Q.add(elem);
total_size += arrays[i].length;
}
}

int[] result = new int[total_size];
int index = 0;
while (!Q.isEmpty()) {
Element elem = Q.poll();
result[index++] = elem.val;
if (elem.col + 1 < arrays[elem.row].length) {
elem.col += 1;
elem.val = arrays[elem.row][elem.col];
Q.add(elem);
}
}

return result;
}
}

Merge k Sorted Lists

　　此题目与上道Merge k Sorted Arrays相似，也可以使用堆(PriorityQueue)来解决，这里我们就不赘述了。