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。

一、基础类

public static class ListNode {
    int val;
    ListNode next;

    ListNode() {
    }

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

二、个人拙见

public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
    // 链表题目，还是加个头dummy能舒服些
    ListNode tmp = new ListNode(0);
    ListNode dummy = tmp;
    while (l1 != null && l2 != null) {
        if (l1.val <= l2.val) {
            tmp.next = new ListNode(l1.val);
            l1 = l1.next;
        } else {
            tmp.next = new ListNode(l2.val);
            l2 = l2.next;
        }
        tmp = tmp.next;
    }
    if (l1 == null) {
        tmp.next = l2;
    }
    if (l2 == null) {
        tmp.next = l1;
    }
    return dummy.next;
}

三、官方解答

作者：LeetCode-Solution

解法一：递归

思路

两个链表头部值较小的一个节点与剩下元素的 merge 操作结果合并。

代码

public ListNode mergeTwoLists1(ListNode l1, ListNode l2) {
    if (l1 == null) return l2;
    else if (l2 == null) return l1;
    else if (l1.val <= l2.val) {
        l1.next = mergeTwoLists1(l1.next, l2);
        return l1;
    } else {
        l2.next = mergeTwoLists1(l1, l2.next);
        return l2;
    }
}

个人想法

解决实际问题时，还是尽量减少使用递归吧！现实中用递归很容易造成OOM。

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n+m)，其中 n 和 m 分别为两个链表的长度。因为每次调用递归都会去掉 l1 或者 l2 的头节点（直到至少有一个链表为空），函数 mergeTwoList 至多只会递归调用每个节点一次。因此，时间复杂度取决于合并后的链表长度，即 O(n+m)。
• 空间复杂度：O(n+m)，其中 n 和 m 分别为两个链表的长度。递归调用 mergeTwoLists 函数时需要消耗栈空间，栈空间的大小取决于递归调用的深度。结束递归调用时 mergeTwoLists 函数最多调用 n+m 次，因此空间复杂度为 O(n+m)。

解法二：迭代

思路

我们可以用迭代的方法来实现上述算法。当 l1 和 l2 都不是空链表时，判断 l1 和 l2 哪一个链表的头节点的值更小，将较小值的节点添加到结果里，当一个节点被添加到结果里之后，将对应链表中的节点向后移一位。

代码

public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
    ListNode prehead = new ListNode(-1);

    ListNode prev = prehead;
    while (l1 != null && l2 != null) {
        if (l1.val <= l2.val) {
            prev.next = l1;
            l1 = l1.next;
        } else {
            prev.next = l2;
            l2 = l2.next;
        }
        prev = prev.next;
    }

    // 合并后 l1 和 l2 最多只有一个还未被合并完，我们直接将链表末尾指向未合并完的链表即可
    prev.next = l1 == null ? l2 : l1;

    return prehead.next;
}

个人想法

用递归能解决的问题，多数都是可以用迭代实现的，且迭代更安全些。

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n+m)，其中 n 和 m 分别为两个链表的长度。因为每次循环迭代中，l1 和 l2 只有一个元素会被放进合并链表中， 因此 while 循环的次数不会超过两个链表的长度之和。所有其他操作的时间复杂度都是常数级别的，因此总的时间复杂度为 O(n+m)。
• 空间复杂度：O(1)。我们只需要常数的空间存放若干变量。

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