合并 k 个排序链表,返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。
示例:
输入:
[
1->4->5,
1->3->4,
2->6
]
输出: 1->1->2->3->4->4->5->6
/* struct ListNode{ int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x),next(NULL) {} }; */ class Solution { //优先队列解题 public: ListNode *mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) { ListNode dummy(0); ListNode *tail = &dummy; auto comp=[](ListNode *a, ListNode *b) {return a->vl > b->val;}; priority_queue<ListNode*, vector<ListNode*>, decltype(comp)> q(comp); for(ListNode* list : lists) if(list)q.push(list); while(!q.empty()) { tail->next = q.top(); q.pop(); tail = tail->next; if(tail->next) q.push(tail->next); } return dummy.next; } };
优先队列 — priority_queue
一、相关定义
优先队列容器与队列一样,只能从队尾插入元素,从队首删除元素。但是它有一个特性,就是队列中最大的元素总是位于队首,所以出队时,并非按照先进先出的原则进行,而是将当前队列中最大的元素出队。这点类似于给队列里的元素进行了由大到小的顺序排序。元素的比较规则默认按元素值由大到小排序,可以重载“<”操作符来重新定义比较规则。
优先级队列可以用向量(vector)或双向队列(deque)来实现(注意list container不能用来实现queue,因为list的迭代器不是任意存取iterator,而pop中用到堆排序时是要求random access iterator 的!):
priority_queue<vector<int>, less<int> > pq1; // 使用递增 less<int> 函数对象排序
priority_queue<deque<int>, greater<int> > pq2; // 使用递减 greater<int> 函数对象排序
其成员函数有“判空(empty)” 、“尺寸(Size)” 、“栈顶元素(top)” 、“压栈(push)” 、“弹栈(pop)”等。
二、基本操作
empty() 如果队列为空,则返回真
pop() 删除对顶元素,删除第一个元素
push() 加入一个元素
size() 返回优先队列中拥有的元素个数
top() 返回优先队列对顶元素,返回优先队列中有最高优先级的元素
在默认的优先队列中,优先级高的先出队。在默认的int型中先出队的为较大的数。
头文件: #include <queue>
声明方式:
1、普通方法
priority_queue<int> q; //通过操作,按照元素从大到小的顺序出队priority_queue<int,vector<int>, greater<int> > q; //通过操作,按照元素从小到大的顺序出队
2、自定义优先级
struct cmp {operator bool ()(int x, int y){return x > y; // x小的优先级高 //也可以写成其他方式,如: return p[x] > p[y];表示p[i]小的优先级高}};priority_queue<int, vector<int>, cmp> q; //定义方法//其中,第二个参数为容器类型。第三个参数为比较函数。
3、结构体声明方式
struct node {int x, y;friend bool operator < (node a, node b){return a.x > b.x; //结构体中,x小的优先级高}};priority_queue<node>q; //定义方法//在该结构中,y为值, x为优先级。//通过自定义operator<操作符来比较元素中的优先级。//在重载”<”时,最好不要重载”>”,可能会发生编译错误
三、代码实现
优先队列,其构造及具体实现我们可以先不用深究,我们现在只需要了解其特性,及在做题中的用法。
以一个例子来解释吧(呃,写完才发现,这个代码包函了几乎所有我们要用到的用法,仔细看看吧):
/*优先队列的基本使用*/ #include<stdio.h> #include<functional> #include<queue> #include<vector> using namespace std; //定义