用 JavaScript 实现链表操作 - 14 Sorted Merge

TL;DR

把两个升序排列的链表合并成一个，系列目录见 前言和目录 。

需求

实现函数 sortedMerge() 把两个升序排列的链表合并成一个新链表，新链表也必须是升序排列的。这个函数应该对每个输入的链表都只遍历一次。

var first = 2 -> 4 -> 6 -> 7 -> null
var second = 1 -> 3 -> 5 -> 6 -> 8 -> null
sortedMerge(first, second) === 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 -> 6 -> 7 -> 8 -> null

有一些边界情况要考虑：first 或 second 可能为 null ，在合并过程中 first 或 second 的数据有可能先取完。如果一个链表为空，就返回另一个链表（即使它也为空），不需要抛出异常。

在做这个 kata 之前，建议先完成 Shuffle Merge 。

递归解法

代码如下：

function sortedMerge(first, second) {
  if (!first || !second) return first || second

  if (first.data <= second.data) {
    return new Node(first.data, sortedMerge(first.next, second))
  } else {
    return new Node(second.data, sortedMerge(first, second.next))
  }
}

跟上个 kata 类似的思路。不过为了保证最后的结果是升序排列的，我们要取两个链表中值更小的首节点，添加到结果链表的末尾。思路就不赘述了 。

循环解法

循环是这个 kata 有意思的一点，很多边界情况的判断也发生在这里。很容易写出这样的 if/else ：

let [p1, p2] = [first, second]
while (p1 || p2) {
  if (p1 && p2) {
    if (p1.data <= p2.data) {
      // append p1 data to result
    } else {
      // append p2 data to result
    }
  } else if (p1) {
    // append p1 to result
  } else {
    // append p2 to result
  }
}

上面例子里 p1 和 p2 是指向两个链表节点的指针，在循环中它们随时可能变成空，因此要比较数据大小首先就要判断两个都不为空。而且注释中的 append 代码也会有一定重复。

为了解决这个问题，我们可以上个 kata 里调换指针的方法。完整代码如下：

function sortedMergeV2(first, second) {
  const result = new Node()
  let [pr, p1, p2] = [result, first, second]

  while (p1 || p2) {
    // if either list is null, append the other one to the result list
    if (!p1 || !p2) {
      pr.next = (p1 || p2)
      break
    }

    if (p1.data <= p2.data) {
      pr = pr.next = new Node(p1.data)
      p1 = p1.next
    } else {
      // switch 2 lists to make sure it's always p1 <= p2
      [p1, p2] = [p2, p1]
    }
  }

  return result.next
}

第 7 行判断 p1 或 p2 为空，并且把非空的链表直接添加到 result 末尾，省去了继续循环每个节点。第 17 行的指针调换让 p1 始终小于等于 p2 ，从而避免了重复的 append 代码 。其他技巧如 dummy node 在之前的 kata 都有讲，就不多说了。

参考资料

Codewars Kata
GitHub 的代码实现
GitHub 的测试