LeetCode 21：合并两个有序链表 Merge Two Sorted Lists

将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

Merge two sorted linked lists and return it as a new list. The new list should be made by splicing together the nodes of the first two lists.

示例：

输入：1->2->4, 1->3->4
输出：1->1->2->3->4->4

解题思路：

迭代和递归都能解题。无非是依次将两个链表每个节点的值对比，取出值较小的节点，添加到新链表末尾。然后继续比较两个链表，直到其中一个链表遍历完成，此时另一个链表剩余所有节点直接添加到新链表之后即可。其逻辑为：

原链表：1->2->4->null，1->3->4->5->6->null
依次对比节点值，取出各自头节点：1 = 1
值相同取出一个节点 1，组成新链表：1
此时原链表：2->4->null，1->3->4->5->6->null

对比头节点值：2 > 1
取出 1 节点，添加到新链表末尾：1->1
此时原链表：2->4->null，3->4->5->6->null

对比头节点值：2 < 3
取出 2 节点，添加到新链表末尾：1->1->2
此时原链表：4->null，3->4->5->6->null

…依次类推，直到其中一个原链表为空时：

原链表：null，4->5->6->null
新链表：1->1->2->3->4
这时其中一个原链表已经为空，则直接将另一个原链表添加到新链表末尾即可：
1->1->2->3->4->4->5->6->null

迭代法：

迭代法需要注意：先判断原链表是否为空；对比原链表第一个节点值的大小，选择较小一个作为新链表的头节点。之后才能按上述逻辑执行。

如果添加一个虚拟节点作为头节点，则无需上述条件，但应当返回虚拟节点的下一个节点。

Java：

class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode head = new ListNode(-1);//新建虚拟头节点
        ListNode cur = head;//当前节点指向虚拟头节点
        while (l1 != null && l2 != null) {//循环条件为链表都不为空
            if (l1.val < l2.val) {//比较头节点的值的大小
                cur.next = l1;//当前节点连接到节点值较小的一个
                l1 = l1.next;//刷新原链表头节点
                cur = cur.next;//刷新当前节点
            } else {
                cur.next = l2;
                l2 = l2.next;
                cur = cur.next;
            }
        }
        if (l1 == null) cur.next = l2;//选择另外一个不为空的原链表，连接到新链表末尾
        else cur.next = l1;
        return head.next;//返回虚拟头节点的下一个节点，即真实头节点
    }
}

Python3：

class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
        head = ListNode(-1)
        cur = head;
        while l1 and l2:
            if l1.val <= l2.val:
                cur.next = l1
                cur = cur.next
                l1 = l1.next
            else:
                cur.next = l2
                cur = cur.next
                l2 = l2.next
        if l1:
            cur.next = l1
        else:
            cur.next = l2
        return head.next

递归法：

递归基线条件为：原链表其中之一遇到空节点。返回值为：另一个链表剩余部分的头节点。

递归判断头节点的值的大小，取小的节点添加到新链表之后。将剩余链表传回递归函数。

Java：

class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        if (l1 == null) return l2;//基线条件
        if (l2 == null) return l1;//基线条件
        ListNode head;
        if (l1.val <= l2.val) {//选择节点值较小的节点
            head = l1;//刷新头节点
            head.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);//剩余链表作为参数传入递归函数
        } else {
            head = l2;
            head.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);
        }
        return head;
    }
}

Python3：

class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
        if not l1: return l2
        if not l2: return l1
        if l1.val <= l2.val:
            head = l1
            head.next = self.mergeTwoLists(l1.next, l2)
        else:
            head = l2
            head.next = self.mergeTwoLists(l1, l2.next)
        return head

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