合并 K 个升序链表 C++_auto cmp = [](const listnode *a, const listnode *b

给你一个链表数组，每个链表都已经按升序排列。

请你将所有链表合并到一个升序链表中，返回合并后的链表。

方法1：堆

先把每个链表数组的头节点入堆（小顶堆/小根堆），然后出堆，出堆之后，哪个数组的头节点先出堆，就要补充哪个数组的头节点。就这样一直补充下去，知道所有的节点被遍历完。

class Solution {
public:
    ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {
        auto cmp = [](const ListNode *a, const ListNode *b){
            return a->val > b->val;
        };
 
        priority_queue<ListNode*, vector<ListNode*>, decltype(cmp)> pq;
        
        for (auto head: lists)
            if (head) pq.push(head);
 
        auto dummy = new ListNode();
        auto cur = dummy;
 
        while (!pq.empty()){
            auto node = pq.top();
            pq.pop();
            if (node->next)
                pq.push(node->next);
            cur->next = node;
            cur = cur->next;
        }
        return dummy->next;
    }
};

priority_queue的语法需要注意，首先构建了一个lambda函数。

方法2，归并

把链表数组均分，直到剩余1个数组，分开之后合并，利用基础的合并两个有序链表的算法，再合并上去。

class Solution {
 
    ListNode *mergeTwoLists(ListNode *list1, ListNode *list2) {
        auto dummy = new ListNode(); // 用哨兵节点简化代码逻辑
        auto cur = dummy; // cur 指向新链表的末尾
        while (list1 && list2) {
            if (list1->val < list2->val) {
                cur->next = list1; // 把 list1 加到新链表中
                list1 = list1->next;
            } else { // 注：相等的情况加哪个节点都是可以的
                cur->next = list2; // 把 list2 加到新链表中
                list2 = list2->next;
            }
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = list1 ? list1 : list2; // 拼接剩余链表
        return dummy->next;
    }
 
    // 合并从 lists[i] 到 lists[j-1] 的链表
    ListNode *mergeKLists(vector<ListNode *> &lists, int i, int j) {
        int m = j - i;
        if (m == 0) return nullptr; // 注意输入的 lists 可能是空的
        if (m == 1) return lists[i]; // 无需合并，直接返回
        auto left = mergeKLists(lists, i, i + m / 2); // 合并左半部分
        auto right = mergeKLists(lists, i + m / 2, j); // 合并右半部分
        return mergeTwoLists(left, right); // 最后把左半和右半合并
    }
public:
    ListNode *mergeKLists(vector<ListNode *> &lists) {
        return mergeKLists(lists, 0, lists.size());
    }
};