链表简单2 种解法

#21合并两个有序链表

复用原节点，把两个非递减链表合并为一个非递减链表。

#链表#递归

原题

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。

示例 1：

输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]

示例 2：

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]

示例 3：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]

提示：

两个链表的节点数目范围是 [0, 50]
-100 <= Node.val <= 100
l1 和 l2 均按 非递减顺序 排列

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解题主线

每次只需比较两个链表当前头节点，较小者一定是剩余结果的首节点。
一个链表耗尽后可直接连接另一个链表的剩余部分。

解法 1：迭代归并

使用虚拟头节点维护结果尾部，反复摘取两个当前头节点中较小的一个。

时间复杂度： O(m + n)
空间复杂度： O(1)（复用输入节点）

JAVA

public class Solution {
    static final class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int val) { this.val = val; }
    }

    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        // 虚拟头节点让首个节点与后续节点使用相同的追加逻辑。
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        ListNode tail = dummy;
        // tail 后只比较两个未合并部分的头节点，较小者必为下一节点。
        while (list1 != null && list2 != null) {
            if (list1.val <= list2.val) {
                tail.next = list1;
                list1 = list1.next;
            } else {
                tail.next = list2;
                list2 = list2.next;
            }
            tail = tail.next;
        }
        // 一侧耗尽后，另一侧剩余部分已整体有序，可直接拼接。
        tail.next = list1 != null ? list1 : list2;
        return dummy.next;
    }
}

解法 2：递归归并

较小头节点作为当前答案，并递归合并它的后继与另一条链表。

时间复杂度： O(m + n)
空间复杂度： O(m + n)（最坏递归栈）

JAVA

public class Solution {
    static final class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int val) { this.val = val; }
    }

    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        // 任一链表为空时，另一条链表就是完整的有序剩余部分。
        if (list1 == null) return list2;
        if (list2 == null) return list1;
        // 较小头节点确定为当前结果头，递归只需合并其后继与另一侧。
        if (list1.val <= list2.val) {
            list1.next = mergeTwoLists(list1.next, list2);
            return list1;
        }
        list2.next = mergeTwoLists(list1, list2.next);
        return list2;
    }
}

边界与易错点

递归写法的空间不是 O(1)，调用栈最深可达 m + n。
原递归实现交换了参数仍然正确，但固定参数顺序更易读、更易证明。

整理来源

由旧仓库源码复核、去重并整理；展示代码已按 Java 21 语义修正明显问题。

Q021_mergeTwoSortedLists.java