合併 k 個有序連結串列，返回一個新的有序連結串列。

示例： Input: [ 1->4->5, 1->3->4, 2->6 ] Output: 1->1->2->3->4->4->5->6

思路

維護 k 個指標，每次提取 k 個數中最小的數，然後此指標+1，繼續迴圈。

使用了優先佇列（最小堆），每次提取最小數的複雜度由O(k)變為了O(logk)。

整體時間複雜度為O(nlogk)。

python實現

class ListNode:
    def __init__(self, x):
        
        if
 
 isinstance(x, list):
            self.val = x[0]
            self.next = None
            head = self
            for i in range(1, len(x)):
                head.next = ListNode(x[i])
                head = head.next
        else:
            self.val = x
            self.next = None
        
    def
 
 output(self):
        '''
        輸出連結串列
        '''
        result = str(self.val)
        head = self.next
        while(head is not None):
            result += f' -> {head.val}'
            head = head.next
        return '(' + result + ')'
    
    
def mergeKLists(lists):
    """
    :type lists: list[ListNode]
    :rtype: ListNode
    歸併排序法
    """
 

    from queue import PriorityQueue
    
    # 初始化結果連結串列
    head = ListNode(0)
    p = head
    
    # 將每個連結串列的第一個節點放入到堆中
    q = PriorityQueue()
    for l in lists:
        if l:
            q.put((l.val, id(l), l))
            # 這裡加上id(l)是因為元組比較大小是從左到右，如果l.val相等，則會繼續比較第二個。
            # 如果此時第二個是l，則會報錯，因為ListNode之間的大小不知道怎麼比較
            # 而id(l)表示l的記憶體地址，int型，且可以保證所有存在物件的id都是不同的。
    
    # 每次從堆中選擇最小節點
    while(not q.empty()):
        val, _, node = q.get()
        p.next = ListNode(val)
        p = p.next
        node = node.next
        if node:
            q.put((node.val, id(node), node))
    return head.next

if '__main__' == __name__:
    lists = []
    lists.append(ListNode([1,4,5]))
    lists.append(ListNode([1,3,4]))
    lists.append(ListNode([2,6]))
    print(mergeKLists(lists).output())