Example 18
合并两个有序数组
题目概述: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] 和 [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] 和 [] 。
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 [] 和 [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。
解题思路:利用数组nums 1与nums 2已经被排序的性质,使用双指针方法。这一方法将两个数组看作队列,每次从两个数组头部取出比较小的数字放到结果中。如下面的动画所示:
解题步骤:
1. 为两个数组分别设置一个指针p1与p2来作为队列的头部指针。
2. 定义新数组sorted作为排序后的存储数组,长度为nums1的长度。
3. 定义变量cur记录当前要添加进sorted数组的元素。
4. 定义while循环,若p1小于m或者p2小于n,则说明还未考察完毕,继续考察,否则说明两个数组中的元素均已考察完毕,跳出循环。
5. 在while循环中,若p1等于m,则说明nums1已考察完毕,将nums2中的元素按顺序依次添加到新数组中,p2等于n同理。若不满足上述情况,且nums1[p1]小于nums2[p2],则说明nums1中当前正在考察的元素值小于nums2中当前正在考察的元素值,应当将nums1中当前正在考察的元素值添加进新数组,后将p1自加一,考察下一个元素,nums1[p1]大于nums2[p2]同理。
6. 循环结束后,将新数组中的元素依次复制到nums1中。
示例代码如下:
public class MergeArray { /** *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] 和 [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] 和 [] 。 * 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 [] 和 [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。 * 来源:力扣(LeetCode) * 链接:https://leetcode.cn/problems/merge-sorted-array */ /** * 个人 * @param nums1 * @param m * @param nums2 * @param n */ /*public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { nums1[m + i] = nums2[i]; } int temp = 0; for (int i = 0; i < m + n; i++) { for (int j = i; j < m + n; j++) { if (nums1[j] < nums1[i]) { temp = nums1[i]; nums1[i] = nums1[j]; nums1[j] = temp; } } } }*/ /** * 官方 * * @param nums1 * @param m * @param nums2 * @param n */ public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) { int p1 = 0, p2 = 0; int[] sorted = new int[m + n]; int cur; while (p1 < m || p2 < n) { if (p1 == m) { cur = nums2[p2++]; } else if (p2 == n) { cur = nums1[p1++]; } else if (nums1[p1] < nums2[p2]) { cur = nums1[p1++]; } else { cur = nums2[p2++]; } sorted[p1 + p2 - 1] = cur; } for (int i = 0; i != m + n; ++i) { nums1[i] = sorted[i]; } } }