BM5题解 | #合并k个已排序的链表#

归并排序

这里给的不是好几个headP，而是已经把所有的ListNode都合在一个ArrayList中了，底层的Object[ ]数组中存放了每一个ListNode的引用地址，这些ListNode中都有next指针

因此，可以直接对这个ArrayList使用归并排序

归并排序的具体步骤可以看看这位网友写的博客：https://blog.csdn.net/weixin_45571585/article/details/126239022

两个方法，一个拆sortSection，一个合merge

先说sortSection，递归二分链表，分到每个组只有一个ListNode，就可以开始一层一层返回、组装了。

使用merge组装，内部实现就是个BM3一样，构造一个结果链表，双指针，把val小的加入结果链表中，最后当一条链表遍历完了，另一条还没遍历完的时候，把没遍历完的接在结果链表最后即可。

最后组装好的就是排好序的

import java.util.*;

/*
 * public class ListNode {
 *   int val;
 *   ListNode next = null;
 *   public ListNode(int val) {
 *     this.val = val;
 *   }
 * }
 */

public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param lists ListNode类ArrayList 
     * @return ListNode类
     */
    public ListNode mergeKLists (ArrayList<ListNode> lists) {
        // write code here
        if (lists.size() == 0){
            return null;
        }
        if (lists.size() == 1){
            return lists.get(0);
        }
        return sortSection(lists, 0, lists.size() - 1);
    }

    // 递归拆分
    public ListNode sortSection(ArrayList<ListNode> lists, int start, int end){
        if (start == end) {    // 已经递归分到最后只剩1个了，就返回
            return lists.get(start);
        }
        int mid = (end - start) / 2 + start;
        // [left, mid]
        ListNode left = sortSection(lists, start, mid);
        // [mid + 1, right]
        ListNode right = sortSection(lists, mid + 1, end);
        return merge(left, right);
    }
    public ListNode merge(ListNode left, ListNode right) {
        ListNode dummyHead = new ListNode(-1);
        ListNode cur = dummyHead;
        if (left == null) return right;
        if (right == null) return left;

        while (left != null && right != null) {
            if (left.val < right.val) {
                cur.next = left;
                left = left.next;
            } else { // left.val >= right.val
                cur.next = right;
                right = right.next;
            }
            cur = cur.next;
        }
        // 一条链表先遍历完，另一条就把剩下的接在队尾即可
        cur.next = left == null ? right : left;
        return dummyHead.next;
    }
}