21. 合并两个有序链表

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题目描述

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

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算法和思路

二路归并   \(O(n)\)

1. 新建头部的保护结点 \(dummy\)，设置 \(cur\) 指针指向 \(dummy\)。
2. 若当前\(l1\)指针指向的结点的值 \(val\) 比 \(l2\) 指针指向的结点的值 \(val\) 小，则令 \(cur\) 的 \(next\) 指针指向 \(l1\)，且 \(l1\) 后移；否则指向 \(l2\)，且 \(l2\) 后移。
3. 然后 \(cur\) 指针按照上一部设置好的位置后移。
4. 循环以上步骤直到 \(l1\) 或 \(l2\) 为空。
5. 将剩余的 \(l1\) 或 \(l2\) 接到 \(cur\) 指针后边。

时间复杂度：两个链表各遍历一次，所以时间复杂度为 \(O(n)\)。

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代码

C++

/**
 * 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:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
        ListNode* dummy = new ListNode();
        ListNode* cur = dummy;

        while (list1 != nullptr && list2 != nullptr) {
            if (list1->val < list2->val) {
                cur->next = list1;
                list1 = list1->next;
            } else {
                cur->next = list2;
                list2 = list2->next;
            }
            cur = cur->next;
        }

        cur->next = (list1 != nullptr ? list1 : list2);

        return dummy->next;
    }
};