合并两个有序链表

描述

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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/merge-two-sorted-lists
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题解

下面是合并两个有序链表的实现思路及步骤：

1. 定义一个哨兵节点，用于返回合并后的链表。
2. 定义一个指针，指向哨兵节点。
3. 循环比较两个链表的节点，将较小的节点加入到新链表中，直到其中一个链表为空。
4. 将剩余的节点加入到新链表中。
5. 返回哨兵节点的下一个节点，即合并后的链表。

这个方法的时间复杂度是 O(n)，其中 n 是两个链表的总长度。空间复杂度是 O(1)，因为它只使用了常量级别的额外空间。

C++代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        // 如果其中一个链表为空，则直接返回另一个链表
        if (!l1) {
            return l2;
        }
        if (!l2) {
            return l1;
        }

        // 定义一个哨兵节点，用于返回合并后的链表
        ListNode* dummy = new ListNode(0);
        // 定义一个指针，指向哨兵节点
        ListNode* cur = dummy;

        // 循环比较两个链表的节点，将较小的节点加入到新链表中
        while (l1 && l2) {
            if (l1->val <= l2->val) {
                cur->next = l1;
                l1 = l1->next;
            } else {
                cur->next = l2;
                l2 = l2->next;
            }
            cur = cur->next;
        }

        // 将剩余的节点加入到新链表中
        if (l1) {
            cur->next = l1;
        }
        if (l2) {
            cur->next = l2;
        }

        // 返回哨兵节点的下一个节点，即合并后的链表
        return dummy->next;
    }
};