23. 合并K个排序链表

合并 k 个排序链表，返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。

示例:

输入:
[
  1->4->5,
  1->3->4,
  2->6
]
输出: 1->1->2->3->4->4->5->6

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/merge-k-sorted-lists
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/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
 
/*class Solution {
public:
//法1 使用优先队列 小顶堆
//有k个待排序的链表 每次将未合并完的链表的头结点 放入优先队列
//然后再从优先队列中取出最小的 以尾插法放到res中
//最多操作kn次 每次从优先队列存入取出复杂度为logk
//总时间复杂度为 o(knlogk) 空间o(k)
    struct Cell
    {
        ListNode* node;
        Cell(ListNode* _node):node(_node){};
        bool operator <(const Cell& c)const
        {
            return  node->val>c.node->val;
        }
    };
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {

        priority_queue<Cell> pq;
        for(auto list:lists)
            if(list)
                pq.push(list);   
        ListNode* dummy=new ListNode(0),*tail=dummy;
        while(!pq.empty())
        {
            ListNode* temp=pq.top().node;
            pq.pop();
            if(temp->next)
                pq.push(temp->next);
            tail->next=temp;
            tail=temp;
        }
        return dummy->next;
    }
};*/

class Solution {
public:
//法2 分治合并 时o(knlogk) 空o（logk）
    ListNode* merge2Lists(ListNode* a,ListNode* b)
    {
        ListNode dummy,*tail=&dummy,*pa=a,*pb=b;
        //ListNode *dummy=new ListNode();
        //头节点使用ListNode类型不用ListNode* new 这样更省内存
        while(pa&&pb)
        {
            if(pa->val<pb->val)
            {
                tail->next=pa;
                pa=pa->next;
            }
            else
            {
                tail->next=pb;
                pb=pb->next;
            }
            tail=tail->next;
        }
        tail->next=pa?pa:pb;
        return dummy.next;
    }
    ListNode* merge(vector<ListNode*> &lists,int l,int r)
    {
        if(l==r)return lists[l];
        else if(l>r)return NULL;
        int mid=(l+r)>>1;
        return merge2Lists(merge(lists,l,mid),merge(lists,mid+1,r));
    }
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        return merge(lists,0,lists.size()-1);
    }
};