21. Merge Two Sorted Lists

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     public int val;
 *     public ListNode next;
 *     public ListNode(int val=0, ListNode next=null) {
 *         this.val = val;
 *         this.next = next;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode MergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        ListNode dummyHead = new ListNode(-1); 
        // Create a dummy node as the starting point
        ListNode current = dummyHead; 
        // Pointer to keep track of the current node
        while (list1 != null && list2 != null) {
            if (list1.val <= list2.val) {
                current.next = list1;
                list1 = list1.next;
            } else {
                current.next = list2;
                list2 = list2.next;
            }
            current = current.next;
        }
        // Attach the remaining nodes if any
        if (list1 != null) {
            current.next = list1;
        } else {
            current.next = list2;
        }
        return dummyHead.next; 
        // Return the merged list starting from the node after the dummy head
    }
}

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// Auto-generated C++ draft from the C# solution. Review containers, LINQ and helper types before submit.
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     public int val;
 *     public ListNode next;
 *     public ListNode(int val=0, ListNode next=null) {
 *         this.val = val;
 *         this.next = next;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
public:
    public ListNode MergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        ListNode dummyHead = new ListNode(-1); 
        // Create a dummy node as the starting point
        ListNode current = dummyHead; 
        // Pointer to keep track of the current node
        while (list1 != null && list2 != null) {
            if (list1.val <= list2.val) {
                current.next = list1;
                list1 = list1.next;
            } else {
                current.next = list2;
                list2 = list2.next;
            }
            current = current.next;
        }
        // Attach the remaining nodes if any
        if (list1 != null) {
            current.next = list1;
        } else {
            current.next = list2;
        }
        return dummyHead.next; 
        // Return the merged list starting from the node after the dummy head
    }
}

/**
 * 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 && list2!=null){
        if(list1.val<list2.val){
            list1.next=mergeTwoLists(list1.next,list2);
            return list1;
            }
            else{
                list2.next=mergeTwoLists(list1,list2.next);
                return list2;
        }
        }
        if(list1==null)
            return list2;
        return list1;
    }
}

/
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val, next) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.next = (next===undefined ? null : next)
 * }
 */
/
 * @param {ListNode} list1
 * @param {ListNode} list2
 * @return {ListNode}
 */
var mergeTwoLists = function (list1, list2) {
    if (!list1  !list2) {
        return list1  list2;
    }
    if (list1.val <= list2.val) {
        list1.next = mergeTwoLists(list1.next, list2);
        return list1;
    } else {
        list2.next = mergeTwoLists(list1, list2.next);
        return list2;
    }
};

class Solution(object):
    def mergeTwoLists(self, l1, l2):
        dummy = ListNode(0)  
        cur = dummy  
        while l1 and l2:  
            if l1.val <= l2.val:  
                cur.next = l1  
                l1 = l1.next  
            else:  
                cur.next = l2  
                l2 = l2.next  
            cur = cur.next  
        cur.next = l1 or l2  
  
        return dummy.next

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func mergeTwoLists(list1 *ListNode, list2 *ListNode) *ListNode {
    result := &ListNode{}
    current := result
    
    for list1 != nil && list2 != nil {
        if list1.Val < list2.Val {
            current.Next = list1
            list1 = list1.Next
        } else {
            current.Next = list2
            list2 = list2.Next
        }
        current = current.Next
    }
    
    if list1 == nil {
        current.Next = list2
    } else {
        current.Next = list1
    }
    
    return result.Next
}

Создание фиктивного узла:

dummyHead — это фиктивный узел, который используется для упрощения операции слияния. Он помогает избежать необходимости в отдельных проверках на начало списка и управления указателем на голову нового списка.

Текущий узел:

current — указатель, который используется для построения нового связанного списка. Он начинается с фиктивного узла и будет перемещаться вперед по мере добавления узлов в результирующий список.

Цикл слияния:

Цикл продолжается до тех пор, пока не закончится один из списков (list1 или list2). Внутри цикла:

Сравниваются значения текущих узлов обоих списков.

Узел с меньшим значением добавляется к результирующему списку.

Указатель на текущий элемент добавляется в результат, а соответствующий указатель (list1 или list2) передвигается к следующему элементу.

Добавление оставшихся узлов:

После завершения цикла один из списков может содержать оставшиеся элементы. Цикл завершается, и все оставшиеся узлы второго списка добавляются к результату. Это делается просто путем присоединения оставшихся узлов одного списка к результирующему списку.

Возврат результата:

Возвращается новый связанный список, начиная с узла, следующего за фиктивным узлом (

dummyHead.next

). Фиктивный узел был добавлен только для упрощения процесса добавления элементов, и он не является частью фактического итогового списка.

Временная и пространственная сложность:

Временная сложность: O(n + m), где n и m — длины входных списков list1 и list2 соответственно. Всякий раз, когда элементы сравниваются и добавляются, это происходит один раз для каждого элемента из обоих списков.

Пространственная сложность: O(1). Дополнительная память используется только для временных переменных и фиктивного узла. Все элементы входных списков используются непосредственно в результирующем списке, и не требуется дополнительное выделение памяти для хранения их значений.