LeetCode热题(JS版)- 88. 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 nums1 和 nums2,另有两个整数 m 和 n ,分别表示 nums1 和 nums2 中的元素数目。

请你 合并 nums2 到 nums1 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 1:

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。

示例 2:

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]

示例 3:

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
-109 <= nums1[i], nums2[j] <= 109

进阶:你可以设计实现一个时间复杂度为 O(m + n) 的算法解决此问题吗?

思路:双指针,从后往前填充

由于两个数组都是有序的,所以我们可以用双指针的方法,从后往前遍历,每次取两个数组中较大的一个数,放到 nums1 的末尾,直到遍历完 nums2 数组为止。 具体实现时,我们定义指针 i 为 nums1 数组的末尾,指针 j 和 k 分别为 nums1 和 nums2 数组的有效元素的末尾(即从后往前数第一个不为 0 的元素),初始时,i = m + n - 1,j = m - 1,k = n - 1。每次比较 nums1[j] 和 nums2[k] 的大小,如果 nums1[j] 大于等于 nums2[k],就将 nums1[j] 放到 nums1[i] 的位置,并将 j 和 i 分别减 1;否则将 nums2[k] 放到 nums1[i] 的位置,并将 k 和 i 分别减 1。如果遍历完 nums2 数组之后,nums1 数组中还有若干个元素没有遍历到,则将这些元素按顺序放到 nums1 的前面。

/**
 Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
 */
function merge(nums1: number[], m: number, nums2: number[], n: number): void {
    // 双指针,从后往前遍历
    let i = m + n - 1;
    let j = m - 1;
    let k = n - 1;

    // 第二个数组还没比完
    while(k >= 0) {
        // 第一个数组存在,就比较下,选出大的放后面
        if(j >= 0 && nums1[j] >= nums2[k]) {
            nums1[i--] = nums1[j--]
        } else {
            nums1[i--] = nums2[k--]
        }
    }
};

image.png

总结

  • 时间复杂度:O(m + n),其中 m 和 n 分别是 nums1 和 nums2 数组的长度。从后往前遍历两个数组,每个元素最多被访问一次,因此时间复杂度是 O(m + n)。
  • 空间复杂度:O(1)。
  • 本题是一道比较典型的双指针的应用题,时间复杂度为 O(m + n),空间复杂度为 O(1)。可以通过双指针的方法将两个有序数组合并成一个有序数组。