LeetCode 数组系列 ~ 合并两个有序数组

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题目

给你两个按 非递减顺序 排列的整数数组 nums1nums2,另有两个整数 mn ,分别表示 nums1nums2 中的元素数目。

请你 合并 nums2nums1 中,使合并后的数组同样按 非递减顺序 排列。

注意:最终,合并后数组不应由函数返回,而是存储在数组 nums1 中。为了应对这种情况,nums1 的初始长度为 m + n,其中前 m 个元素表示应合并的元素,后 n 个元素为 0 ,应忽略。nums2 的长度为 n

示例

输入:nums1 = [1,2,3,0,0,0], m = 3, nums2 = [2,5,6], n = 3
输出:[1,2,2,3,5,6]
解释:需要合并 [1,2,3][2,5,6] 。
合并结果是 [1,2,2,3,5,6] ,其中斜体加粗标注的为 nums1 中的元素。
输入: nums1 = [1], m = 1, nums2 = [], n = 0
输出: [1]
解释: 需要合并 [1][] 。
合并结果是 [1]
输入:nums1 = [0], m = 0, nums2 = [1], n = 1
输出:[1]
解释:需要合并的数组是 [][1] 。
合并结果是 [1] 。
注意,因为 m = 0 ,所以 nums1 中没有元素。nums1 中仅存的 0 仅仅是为了确保合并结果可以顺利存放到 nums1 中。

提示

  • nums1.length == m + n
  • nums2.length == n
  • 0 <= m, n <= 200
  • 1 <= m + n <= 200
  • -10^9 <= nums1[i], nums2[j] <= 10^9

代码实现

常规的解题思路可能是定义一个长度为m + n的数组,再定义两个指针分别指向nums1,nums2的第一位元素,通过不断的获取两个数组中元素来比较其大小,将较小的数值存放到新的数组中,同时移动对应的指针。待nums1,nums2两个数组中的元素排列完成后,再将新数组赋值给nums1

由于题目中给出的两个数组nums1,nums2均为升序排列的,且nums1的长度为m + n,那么我们可以利用这两点,用尾插法的方式来实现两个数组的合并,具体步骤如下:

  1. 根据给出的指针m,n,直接获取到两个数组nums1,nums2的最后以为元素,比较其大小;
  2. 将较大的元素赋值到nums1数组的尾部;
  3. 移动对应数组的指针;
  4. 重复1-3,直至m,n有一方为0
  5. 如果n不为0,还需将nums2数组中的元素赋值到nums1中。

ps:nums1数组整体长度为 m + n,那么我们不需要定义额外的指针来指向数组尾部,直接通过 m + n - 1记得定位到最后一位。同时由于 m 或者 n 指针经过比较后需要前移,我们也不需要再调整 nums1 尾部的指针,一举两得。

GIF 2022-8-16 14-35-25.gif

class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        while(m > 0 && n > 0){
            // 直接获取到两个数组`nums1`,`nums2`的最后以为元素,比较其大小
            if(nums1[m - 1] >= nums2[n - 1]){
                // 将较大的元素赋值到`nums1`数组的尾部,移动指针
                --m;
                nums1[m + n] = nums1[m];
            }else{
                // 将较大的元素赋值到`nums1`数组的尾部,移动指针
                --n;
                nums1[m + n] = nums2[n];
            }
        }

        // 如果`n`不为`0`,还需将`nums2`数组中的元素赋值到`nums1`中。如果是 m 不为 0,则不需要变动
        while(--n >= 0){
            nums1[n] = nums2[n];
        }
    }
}