剑指offer_面试题17_合并两个排序的链表（两种思维）

题目：输入两个递增排序的链表，合并这两个链表，并使新链表中的结点仍然是按照递增排序的。

第一种思维：合并两个排序的链表，类似于合并两个排序数组，所不同的仅是一个用链表保存数据，一个用数组保存数据。

算法如下：（下面的算法前提是：头结点 不是 链表的第一个数据节点。）

/**方法一：合并两个排序链表，使用了新创建的链表来保存，没有改动两个原始链表*/
ListNode *merge_tow_list(ListNode *pHead1,ListNode *pHead2)
{
    if(NULL == pHead1 && NULL == pHead2)
        return pHead1;
    if(NULL == pHead1 && NULL != pHead2)
        return pHead2;
    if(NULL != pHead1 && NULL == pHead2)
        return pHead1;

    ListNode *temp1, *temp2;
    temp1 = pHead1->m_pNext;        /*指向第一个数据结点*/
    temp2 = pHead2->m_pNext;

    ListNode *pHead_new = new ListNode;    /*新建了一个链表用来存放合并后的结点*/
    pHead_new->m_nValue = 0;
    pHead_new->m_pNext = NULL;

    ListNode *curr, *temp;
    curr = pHead_new;

    while(temp1 != NULL && temp2 != NULL)
    {
        if(temp1->m_nValue < temp2->m_nValue)
        {
            temp = new ListNode;
            temp->m_nValue = temp1->m_nValue;  /*将数据赋值个新节点*/
            temp->m_pNext = NULL;              /*新链表增加的结点，接在链表尾*/
            curr->m_pNext = temp;

            pHead_new->m_nValue++;

            curr = curr->m_pNext;
            temp1 = temp1->m_pNext;
        }
        else
        {
            temp = new ListNode;
            temp->m_nValue = temp2->m_nValue;
            temp->m_pNext = NULL;
            curr->m_pNext = temp;

            pHead_new->m_nValue++;

            curr = curr->m_pNext;
            temp2 = temp2->m_pNext;
        }
    }
    while(NULL != temp1)
    {
        temp = new ListNode;
        temp->m_nValue = temp1->m_nValue;
        temp->m_pNext = NULL;
        curr->m_pNext = temp;

        pHead_new->m_nValue++;              /*头结点数据保存结点总数，每增加一个数据结点，该值加1*/

        curr = curr->m_pNext;
        temp1 = temp1->m_pNext;
    }
    while(NULL != temp2)
    {
        temp = new ListNode;
        temp->m_nValue = temp2->m_nValue;
        temp->m_pNext = NULL;
        curr->m_pNext = temp;

        pHead_new->m_nValue++;

        curr = curr->m_pNext;
        temp2 = temp2->m_pNext;
    }

    return pHead_new;
}

以下是合并两个排序数组的算法，可以对比如上算法来看：

void Merge_array(int a[], n, int b[], m, int c[])
{
    int i, j, k;

    i = j = k = 0;
    while (i < n && j < m)
    {
        if (a[i] < b[j])
            c[k++] = a[i++]; //c[k] = a[i];k++;i++;这里j不变
        else
            c[k++] = b[j++]; //c[k] = b[i];k++;j++;这里i不变
    }
    //到这里总会有一个数组会先结束，将剩下的数组的剩余数据依次补充进c[]就可以了
    while (i < n)
        c[k++] = a[i++];

    while (j < m)
        c[k++] = b[j++];
}

第二种思维：来源于书本，使用了递归：

1、从两个链表中找第一个节点，即比较两个链表头结点的数据值，假如链表 1 的第一个结点数据值小，那就把它作为新链表的头街点；

2、找第二个节点时，也是两个链表的头结点比较，此时链表 1 的头结点为上一步被取走结点的下一结点，链表 2 的头结点则还是原来链表的头结点。比较这两个 头结点，谁小 则取出并接在 新链表头结点后。

3、其他结点，依次类推。。。

其中第 2 步，我们可以发现，这里可以很方便的用 递归 的原理来解决。

以这种方法解决问题，需要有这样的前提：链表的第一个数据结点，即为头结点。（这与第一种思维的前提不同）

算法如下

/**第二种方法：使用递归,适合头结点就是第一个数据结点的链表表示方法*/
/**代码非常简洁，巧妙*/
ListNode * merge_tow_list2(ListNode *pHead1,ListNode *pHead2)
{
    if(NULL == pHead1)
        return pHead2;
    else if(NULL == pHead2)
        return pHead1;

    ListNode *pMergedHead = NULL;

    if(pHead1->m_nValue < pHead1->m_nValue)
    {
        pMergedHead = pHead1;
        pMergedHead->m_pNext = merge_tow_list2(pHead1->m_pNext,pHead2);
    }
    else
    {
        pMergedHead = pHead2;
        pMergedHead->m_pNext = merge_tow_list2(pHead1,pHead2->m_pNext);
    }

    return pMergedHead;
}

主函数如下：（这里只测试了，第一种方法的代码）

int main()
{
    int n_of_list1 = 6;
    int n_of_list2 = 3;
    int i = 1,j = 2;
    ListNode *pHead1,*pHead2,*pHead;
    pHead1 = creat_List();
    while(n_of_list1 > 0)
    {
        insert_Node_behind(pHead1,i);
        i += 2;
        n_of_list1--;
    }
    pHead2 = creat_List();
    while(n_of_list2 > 0)
    {
        insert_Node_behind(pHead2,j);
        j += 2;
        n_of_list2--;
    }
    show_List(pHead1);
    show_List(pHead2);

    pHead = merge_tow_list(pHead1,pHead2);
    show_List(pHead);

    return 0;
}

结果如下：（其他测试用例，可以改变主函数中的数据得到）

/*点滴积累，我的一小步O(∩_∩)O~*/

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