（1）将两个递增的有序链表合并为一个递增的有序链表。要求结果链表仍使用原来两个链 表的存储空间，不另外占用其他的存储空间。表中不允许有重复的数据。

合并两个递增的有序链表问题通常是一个常见的面试题，目的是测试对数据结构的理解以及链表操作的能力。这个问题可以通过迭代或递归的方式来解决，重要的是要保持链表的顺序和避免额外的空间开销。

**迭代法（两指针法）：**
1. 创建一个新的头结点head，并初始化两个指针prev和curr分别指向新链表和第一个链表的头节点。
2. 比较两个链表当前节点的值，选择较小的那个添加到新链表，并将对应链表的指针向前移动一步。如果其中一个链表已遍历完，则将另一个剩余的链表节点直接添加到新链表。
3. 当两个链表都遍历完时，新链表的最后一个节点就是合并后的有序链表。

**伪代码示例：**

def merge_sorted_lists(l1, l2):
    head = curr = ListNode(0)  # 新链表头节点
    while l1 and l2:
        if l1.val < l2.val:
            curr.next = l1
            l1 = l1.next
        else:
            curr.next = l2
            l2 = l2.next
        curr = curr.next
    curr.next = l1 or l2  # 将剩余链表连接到新链表尾部
    return head.next

相关问题

将两个递增的有序链表合并为一个递增的有序链表。要求结果链表仍使用原来两个链表

的节点，不能创建新的节点。

这是一个经典的链表问题，可以采用递归或迭代的方式进行解决。以下是一种迭代的解法：

首先创建一个哨兵节点，用来指向合并后的链表，同时设定两个指针p1和p2分别指向两个有序链表的头节点。

由于两个链表都是递增的，所以只需要比较p1和p2节点的值大小，将较小的节点接入到哨兵节点后面，然后移动指针。直到某个链表为空，则将另一个链表的剩余部分直接接到合并后的链表末尾。

最后返回哨兵节点的next指针，即为合并后的有序链表。

以下是代码实现：

class Node:
    def __init__(self, value=0, next=None):
        self.val = value
        self.next = next

def merge_lists(l1: Node, l2: Node) -> Node:
    dummy = Node(0)
    p = dummy

    while l1 and l2:
        if l1.val < l2.val:
            p.next = l1
            l1 = l1.next
        else:
            p.next = l2
            l2 = l2.next
        p = p.next

    p.next = l1 if l1 else l2

    return dummy.next

将两个递增的有序链表合并为一个递增的有序链表，要求结果链表仍使用原来两个链表的存储空间

### 回答1：
这道题目可以使用双指针的方法来解决。我们可以定义两个指针，分别指向两个链表的头节点，然后比较两个指针所指节点的大小，将较小的节点加入新的链表中，然后将指针后移，直到其中一个链表为空。最后将另一个链表剩余的节点加入新的链表中即可。

需要注意的是，由于要求结果链表仍使用原来两个链表的存储空间，因此我们不能直接创建一个新的链表来存储结果，而是需要在原来的链表上进行操作。具体来说，我们可以将较小的节点插入到另一个链表的头部，然后将指针后移，直到其中一个链表为空。最后，我们可以将剩余的链表接到新的链表的末尾即可。

以下是具体的代码实现：

def merge(l1, l2):
    if not l1 or not l2:
        return l1 or l2
    
    if l1.val > l2.val:
        l1, l2 = l2, l1
    
    head = l1
    while l1 and l2:
        if l1.val <= l2.val:
            l1 = l1.next
        else:
            tmp = l2.next
            l2.next = head
            head = l2
            l2 = tmp
    
    if l2:
        l1.next = l2
    
    return head

其中，l1和l2分别表示两个链表的头节点，head表示新的链表的头节点。我们首先判断l1和l2哪个节点的值更小，将其作为新链表的头节点。然后，我们使用while循环遍历两个链表，将较小的节点插入到另一个链表的头部。最后，我们将剩余的链表接到新的链表的末尾即可。

### 回答2：
合并两个递增的有序链表，可以先假定将它们合并为一个新链表。具体实现步骤如下：

1. 设置指针p,q分别指向两个有序链表的头结点，另设指针k指向新链表的头结点，并初始化为空；
2. 比较p和q所指节点的大小，将较小的那个节点插入到新链表的末尾，并更新指针p或q；
3. 重复第二步，直至p或q指向空节点，表示其中一个有序链表已经全部插入到新链表中；
4. 将剩余的有序链表直接插入到新链表的末尾。

此时，两个有序链表已经被合并到一个新链表中，但是并不满足要求的原来两个链表的存储空间。为了满足这一要求，可以对步骤2进行优化，在原有空间内进行节点的交换和插入操作。

具体实现步骤如下：

1. 设置指针p,q分别指向两个有序链表的头结点，另设指针k指向新链表的头结点，并初始化为空；
2. 比较p和q所指节点的大小，将较小的那个节点从原有空间中取出来，并将其插入到新链表的末尾，并更新指针p或q；
3. 重复第二步，直至p或q指向空节点，表示其中一个有序链表已经全部插入到新链表中；
4. 将剩余的有序链表的剩余节点直接插入到新链表的末尾。

通过这种方法，可以将两个递增的有序链表合并为一个递增的有序链表，同时还可以满足要求的原来两个链表的存储空间。

### 回答3：
对于将两个递增的有序链表合并为一个递增的有序链表，我们可以采用双指针法来解决。

首先，我们需要定义两个指针指向两个递增有序链表的头节点，和一个指向合并后链表的前一个节点的指针。

我们可以先比较两个指针指向节点的值，将小的节点作为新链表的当前节点，并将对应的指针后移一位。

然后，我们继续比较两个指针指向节点的值，将小的节点作为新链表的当前节点，并将对应的指针后移一位。

我们重复以上过程，直到任意一个指针为空。

我们此时需要将非空指针的链表接在新链表的尾部，此时新链表就是我们需要的递增有序链表。

下面是具体的实现代码：

def merge_sorted_lists(l1, l2):
    if not l1:
        return l2
    if not l2:
        return l1
    
    # 定义两个指针和一个前驱节点指针
    p1 = l1
    p2 = l2
    prev = ListNode(-1)
    prev.next = p1 if p1.val <= p2.val else p2
    head = prev
    
    # 循环比较两个指针指向节点的值，将小的节点作为新链表的当前节点
    while p1 and p2:
        if p1.val <= p2.val:
            prev.next = p1
            prev = prev.next
            p1 = p1.next
        else:
            prev.next = p2
            prev = prev.next
            p2 = p2.next
    
    # 将非空指针的链表接在新链表的尾部
    if p1:
        prev.next = p1
    if p2:
        prev.next = p2
    
    return head.next

该算法的时间复杂度为O(m+n)，其中m和n分别为两个链表的长度，空间复杂度为O(1)。通过这种方式，我们可以将两个有序链表合并为一个有序链表，且不需要额外的空间，实现了题目的要求。