方針
ダミーヘッドを使うと、結果リストを簡潔に構築できます。tail ポインターは、最後に追加したノードを指します。両方の入力リストが空でない間、現在のノードのうち値が小さい方を結果に接続し、そのノードが属する入力リストだけを進めます。この処理中、結果リストは常にソート済みで、入力から処理したノードが順番に含まれます。一方のリストが終わったら、もう一方のリストの残りの部分を接続します。残りの部分はすでにソートされています。
ダミーノードを使うことで、空の入力も同じ方法で扱えます。どちらか一方が null なら、もう一方のリストをそのまま返し、両方が null なら結果も null です。入力ノードをコピーせず、すべての入力ノードをそれぞれ一度だけ結果に再利用します。
入力リストの長さをそれぞれ N、M とすると、各ノードを一度ずつ調べるため、時間計算量は O(N + M) です。固定のダミーノードとポインターを除く補助空間計算量は O(1) です。
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/**
* 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) {
ListNode dummy = new ListNode();
ListNode tail = dummy;
while (list1 != null && list2 != null) {
if (list1.val <= list2.val) {
tail.next = list1;
list1 = list1.next;
} else {
tail.next = list2;
list2 = list2.next;
}
tail = tail.next;
}
tail.next = (list1 != null) ? list1 : list2;
return dummy.next;
}
}