有两个集合采用递增有序的整数单链表A、B存储,设计一个在时间上尽可能高效的python算法求两个集合的并集C,C仍然用单链表存储,并给出算法的时间和空间复杂度。例如A-(1,3,5,7),B=(1,2,4,5,7
时间: 2024-10-21 12:04:14 浏览: 43
为了找到两个有序链表 A 和 B 的并集,并将其存储在一个新的有序链表 C 中,我们可以使用一种称为“归并排序”的思想。具体的步骤如下:
1. 初始化三个指针,分别指向链表 A、B 和新链表 C 的头部。
2. 当所有指针都不为空时,比较当前指针所指向的元素:
a. 如果 A 指针所指的元素小于 B 指针,则将 A 指针移动一位,并将其当前元素添加到 C 链表中。
b. 否则,如果 B 指针所指的元素小于等于 A,将 B 指针移动一位,并同样将其元素添加到 C。
3. 当其中一个链表遍历完时,将另一个链表剩余的部分依次添加到 C 链表的后面。
Python 实现如下:
```python
class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
self.next = next
def merge_sorted_lists(list_a, list_b):
dummy = ListNode(0) # 创建虚拟头节点
current = dummy # C链表的当前节点
while list_a and list_b:
if list_a.val < list_b.val:
current.next = list_a
list_a = list_a.next
else:
current.next = list_b
list_b = list_b.next
current = current.next # 移动C链表的指针
# 将未遍历完的链表添加到C链表
if list_a:
current.next = list_a
elif list_b:
current.next = list_b
return dummy.next # 返回实际并集链表的头节点
# 示例:
a_list = [ListNode(1, ListNode(3, ListNode(5, ListNode(7)))), None]
b_list = [ListNode(1, ListNode(2, ListNode(4, ListNode(5, ListNode(7))))]
result = merge_sorted_lists(a_list, b_list)
```
时间复杂度分析:
这个算法的时间复杂度是 O(M+N),其中 M 和 N 分别是两个链表的长度,因为每个元素最多只会被访问一次。
空间复杂度分析:
这个算法的空间复杂度是 O(1),除了存储输入链表的数据外,只额外使用了几个指针变量,所以它是一个原地合并的过程,不需要额外的存储空间。
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