[数据结构与算法]LeetCode 23. 合并K个升序链表（C++）

1.题目如下：

给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。

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。

示例 1：

输入：lists = [[1,4,5],[1,3,4],[2,6]]
输出：[1,1,2,3,4,4,5,6]

解释：链表数组如下：
[
1->4->5,
1->3->4,
2->6
]
将它们合并到一个有序链表中得到。
1->1->2->3->4->4->5->6

示例 2：

输入：lists = []
输出：[]

示例 3：

输入：lists = [[]]
输出：[]

提示：

k == lists.length
0 <= k <= 10^4
0 <= lists[i].length <= 500
-10^4 <= lists[i][j] <= 10^4
lists[i] 按 升序 排列
lists[i].length 的总和不超过 10^4

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/merge-k-sorted-lists
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2.代码如下：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:

//一.顺序合并
    /*
    //将两个链表合并后视，再连接下一个链表，依次链接直到最后一个
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        if(lists.size()==1){
            return lists[0];
        }
        else if(lists.size()==0){
            return nullptr;
        }
        else{
            int length=lists.size();
            ListNode* res=lists[0];
            int k=1;
            while(k<length){
                res=mergeTwoLists(res,lists[k]);
                k++;
            }
            return res;
        }
        
    }
*/

    //二.分治法合并：
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
       //合并两个链表
       if(l1==nullptr ||l2==nullptr){
           if(l1==nullptr){
               return l2;
           }
           else{
               return l1;
           }
       }
       else{
            if (l1->val < l2->val) {
                l1->next = mergeTwoLists(l1->next, l2);
                return l1;
            } 
            else {
                l2->next = mergeTwoLists(l1, l2->next);
                return l2;
            }
        }   
    }
    //二分合并，分治法
    ListNode* Merge(vector<ListNode*>& lists,int i,int j){
        if(i==j){
            return lists[i];
        }
        if(i>j){
            return nullptr;
        }
        int mid=(j+i)/2;
        //递归
        return mergeTwoLists(Merge(lists,i,mid),Merge(lists,mid+1,j));
    }
    
    
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists){
        if(lists.size()==1){
            return lists[0];
        }
        else if(lists.size()==0){
            return nullptr;
        }
        else{
            return Merge(lists,0,lists.size()-1);
        }
     }
     
};