Golang從合併鏈表聊遞歸

從合併鏈表聊遞歸

遞歸是工程師最多見的一種解決問題的方式，可是有時候不容易真正掌握。有人說是看起來很簡單，本身寫起來會費點勁。

最著名的例子就是斐波那契數列（Fibonacci sequence），經過尋找遞推公式來計算出結果。
而最近刷到的一道合併鏈表的算法題，也可使用遞歸來實現。下面看看題目描述吧：

將兩個升序鏈表合併爲一個新的 升序 鏈表並返回。新鏈表是經過拼接給定的兩個鏈表的全部節點組成的。

示例：

輸入：1->2->4, 1->3->4
輸出：1->1->2->3->4->4

來源：力扣（LeetCode）

先拋出本人觀點，遞歸的關鍵是：找到邊界條件和遞歸公式。

分析一下題目，能夠發現用第一個鏈表l1的頭部節點來去和l2的節點對比，若是大於l2的當前節點，那麼偏移l1的next和l2繼續對比大小。反之若是l1的頭節點對比L2的當前節點更小，那麼就須要對l2作相似處理。
這種不斷對比和偏移的過程，能夠總結出一種遞歸公式。
用僞代碼寫法就是：

if l1.val < l2.val:
    l1.next = mergeTwoList(l1.next, l2)
    
    return l1
else:
   l2.next = mergeTwoList(l1, l2.next)
   return l2

而邊界條件就是在不斷偏移的時候，走到某個鏈表的最後一個節點爲止，僞代碼就是：

if l1 === null:
    return l2

if l2 === null:
    return l1

用golang來實現，代碼也很清晰：

type ListNode struct {
	Val int
	Next *ListNode
}

func mergeTwoLists(l1 *ListNode, l2 *ListNode) *ListNode {
	if l1 == nil {
		return l2
	}

	if l2 == nil {
		return l1
	}

	if l1.Val < l2.Val {
		l1.Next = mergeTwoLists(l1.Next, l2)
		return l1
	} else {
		l2.Next = mergeTwoLists(l1, l2.Next)
		return l2
	}
}

在LeetCode裏面提交，運行反饋以下：

執行結果：
經過
顯示詳情
執行用時：
0 ms
, 在全部 Go 提交中擊敗了
100.00%
的用戶
內存消耗：
2.6 MB
, 在全部 Go 提交中擊敗了
63.64%
的用戶

能夠看到遞歸是很是消耗內存的，它循環調用，猶如爾羅斯套娃，一層一層返回內層的調用結果。

若是要優化的話可使用迭代方式來實現，代碼須要作一些調整：

func mergeTwoLists(l1 *ListNode, l2 *ListNode) *ListNode {
    head := &ListNode{}
	result := head
	for l1 != nil && l2 != nil {
		if l1.Val < l2.Val {
			head.Next = l1
			head = head.Next
			l1 = l1.Next
		} else {
			head.Next = l2
			head = head.Next
			l2 = l2.Next
		}
	}

	if l1 == nil {
		head.Next = l2
	}

	if l2 == nil {
		head.Next = l1
	}

	return result.Next
}

能夠看出須要建立一個頭部指針來作偏移，而最終result做爲一個合成結果鏈表來存儲結果。
最後提交執行，發現結果數據稍微好看了一丟丟：

執行用時：
4 ms
, 在全部 Go 提交中擊敗了
62.28%
的用戶
內存消耗：
2.5 MB
, 在全部 Go 提交中擊敗了
100.00%
的用戶

因爲在數據量不大的狀況下，其實性能差距也不大，因此使用遞歸也是沒有毛病的。