链表合并算法详解与高效实现

1. 链表合并问题解析

链表合并是数据结构与算法中的经典问题，也是面试中的高频考点。这个问题看似简单，却蕴含着许多值得深入探讨的技术细节。让我们从一个实际案例出发，逐步拆解这个问题的解决方案。

给定两个已经按升序排列的链表，我们需要将它们合并为一个新的有序链表。这个问题在实际开发中有着广泛的应用场景，比如合并多个有序数据流、数据库的归并操作等。

1.1 问题输入输出分析

输入格式要求：

• 第一行：第一个链表的节点数S1
• 第二行：S1个用空格分隔的整数
• 第三行：第二个链表的节点数S2
• 第四行：S2个用空格分隔的整数

输出要求：

• 合并后的有序链表，元素间用空格分隔

示例输入：

code复制4
2 4 6 8
3
3 5 7

对应输出：

code复制2 3 4 5 6 7 8

2. 基础解法：合并后排序

2.1 实现思路

最直观的解法是将两个链表的所有元素合并到一个容器中，然后进行排序。这种方法简单直接，适合链表长度较小的情况。

cpp复制#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

int main() {
    int S1;
    while(cin >> S1) {
        list<int> l1;
        int temp;
        for(int i = 1; i <= S1; i++) {
            cin >> temp;
            l1.push_back(temp);
        }
        
        int S2;
        cin >> S2;
        for(int i = 1; i <= S2; i++) {
            cin >> temp;
            l1.push_back(temp);
        }
        
        l1.sort();
        
        for(auto it = l1.begin(); it != l1.end(); it++) {
            cout << *it << " ";
        }