题目描述
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。
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?
解题方法
- C
- 直接合并再排序
int mycmp(int* a, int* b) //比较函数, { return *a - *b; } void merge(int* nums1, int nums1Size, int m, int* nums2, int nums2Size, int n) { for (int i = 0; i != n; ++i) { nums1[m + i] = nums2[i]; } qsort(nums1, nums1Size, sizeof(int), mycmp); } /* void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *)); void *base :指向要排序的数组的指针。由于 qsort 可以排序任何类型的数组,这里使用 void * 指针类型。 size_t nmemb:数组中元素的数量。 size_t size :数组中每个元素的大小(以字节为单位)。 int (*compar)(const void *, const void *):指向比较函数的指针。这个函数用于比较两个元素,并决定它们的顺序。 这个函数应该返回以下值之一: 如果第一个参数应该排在第二个参数之前,返回一个小于零的值。 如果两个参数相等,返回零。 如果第一个参数应该排在第二个参数之后,返回一个大于零的值。 */
复杂度分析
时间复杂度:O((m+n)log(m+n))。
排序序列长度为 m+n,依据快速排序的时间复杂度,平均情况为 O((m+n)log(m+n))。
空间复杂度:O(log(m+n))。
排序序列长度为 m+n,依据快速排序的空间复杂度,平均情况为 O(log(m+n))。
- 逆向双指针
void merge(int* nums1, int nums1Size, int m, int* nums2, int nums2Size, int n) { int p1 = m - 1, p2 = n - 1, tail = m + n - 1; while(p2 >= 0) // nums2 还有要合并的元素 { if(p1 >= 0 && nums1[p1] > nums2[p2]) // 若 nums1 中还有元素未处理,且 nums1[p1] 比 nums2[p2] 大 { nums1[tail--] = nums1[p1--]; // 将 nums1[p1] 填入到 nums1 合适位置 } else // 若 nums1 中已经处理完元素,或 nums1[p1] 比 nums2[p2] 小 { nums1[tail--] = nums2[p2--]; // 将 nums2[p2] 填入到 nums1 合适位置 } } }
复杂度分析
- 时间复杂度:O(m+n)。
指针最多移动 m+n 次,因此时间复杂度为 O(m+n)。 - 空间复杂度:O(1)。
直接对数组 nums1 原地修改,不需要额外空间。