【刷力扣】23. 合并 K 个升序链表（dummy节点技巧 + 分治思维 + 优先队列）

一、合并升序链表问题

• 合并升序链表问题是链表专题的经典问题。
  • 我们需要掌握：dummy节点的技巧。
• 23. 合并 K 个升序链表在21. 合并两个有序链表基础上，还需要掌握如下技能：
  • （1）分治思维。我们将合并K个升序链表转化为多次合并2个升序链表。归并排序也用到了分治思维。
  • （2）优先队列（小根堆/大根堆）。维护一个序列的最小/大值。

二、题目：21. 合并两个有序链表

1、掌握dummy节点的技巧

• 在创建新链表时，定义一个dummy节点，在如下代码中，res便是dummy节点，因此，最后答案是：return res.next;

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
   
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
   
        if (list1 == null) {
   
            return list2;
        }

        if (list2 == null) {
   
            return list1;
        }

        ListNode p1 = list1, p2 = list2, res = new ListNode(), p = res;
        while (p1 != null && p2 != null) {
   
            if (p1.val <= p2.val) {
   
                p.next = p1;
                p1 = p1.next;
            } else {
   
                p.next = p2;
                p2 = p2.next;
            }
            p = p.next;
        }

        if (p1 == null) {
   
            p.next = p2;
        }

        if (p2 == null) {
   
            p.next = p1;
        }

        return res.next;
    }
}

三、题目：23. 合并 K 个升序链表

1、分治思维

1.1 插曲

• 看到这道题，首先想到的是合并2个升序链表。p1指向链表list1，p2指向链表list2。关键步骤是：

if (p1.val <= p2.val) {
   
    ...
} else {
   
    ...
}

• 很显然，k个升序链表需要想其他办法去求最小值对应的节点。好久没刷算法了。不记得咋求了…（忘记优先队列了，要补上这个技术点）
• 但想到了归并排序。所以，可以将k个升序链表转成2个升序链表的问题。

1.2 代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
   
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
   
        if (lists.length ==