【算法】topk之字节题

1. 合并两个有序列表 🔗

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。 

示例 1：

输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]

示例 2：

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]

示例 3：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]

提示：

• 两个链表的节点数目范围是 [0, 50]
• -100 <= Node.val <= 100
• l1 和 l2 均按 非递减顺序 排列

我的题解：

思路很简单，迭代遍历就可以了，每次把值更小的节点加到结果链表里。最开始我还试图把更短的链表换到l1，后面发现没必要。

时间复杂度：O(n+m)，其中 n 和 m 分别为两个链表的长度。因为每次循环迭代中，l1 和 l2 只有一个元素会被放进合并链表中， 因此 while 循环的次数不会超过两个链表的长度之和。所有其他操作的时间复杂度都是常数级别的，因此总的时间复杂度为 O(n+m)。

空间复杂度：O(1)。我们只需要常数的空间存放若干变量。

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution(object):def mergeTwoLists(self, list1, list2):""":type list1: Optional[ListNode]:type list2: Optional[ListNode]:rtype: Optional[ListNode]"""if list1 is None:return list2if list2 is None:return list1# 接下来处理的一定是非空列表p1 = list1p2 = list2p = head = ListNode() while p1 and p2:if p1.val <= p2.val:p.next = p1p1 = p1.nextelse:p.next = p2p2 = p2.nextp = p.nextp.next = p1 if p1 else p2return head.next

其它题解：

还有个思路是递归求解，递归算法的空间复杂度 = 每次递归的空间复杂度 * 递归深度。递归看起来很简洁但是很容易出错，而且复杂度更高，我更倾向先把迭代逻辑写出来，再去想怎么改成递归。

时间复杂度：O(n+m)，其中 n 和 m 分别为两个链表的长度。因为每次调用递归都会去掉 l1 或者 l2 的头节点（直到至少有一个链表为空），函数 mergeTwoList 至多只会递归调用每个节点一次。因此，时间复杂度取决于合并后的链表长度，即 O(n+m)。

空间复杂度：O(n+m)，其中 n 和 m 分别为两个链表的长度。递归调用 mergeTwoLists 函数时需要消耗栈空间，栈空间的大小取决于递归调用的深度。结束递归调用时 mergeTwoLists 函数最多调用 n+m 次，因此空间复杂度为 O(n+m)。

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution(object):def mergeTwoLists(self, list1, list2):""":type list1: Optional[ListNode]:type list2: Optional[ListNode]:rtype: Optional[ListNode]"""if list1 is None:return list2if list2 is None:return list1if list1.val <= list2.val:list1.next = self.mergeTwoLists(list1.next, list2)return list1else:list2.next = self.mergeTwoLists(list1, list2.next)return list2