【Java 算法实现】合并两个有序数组
题目描述
给定两个按非递减顺序排列的整数数组 nums1
和 nums2
,以及两个整数 m
和 n
,分别表示 nums1
和 nums2
中的元素数目。
你需要将 nums2
合并到 nums1
中,使合并后的数组同样保持非递减顺序排列。
注意:合并后的数组不应由函数返回,而是直接存储在 nums1
中。为了应对这种情况,nums1
的初始长度为 m + n
,其中前 m
个元素代表应合并的元素,后 n
个元素设为 0
以示占位,实际上应忽略。
示例
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:合并 [1, 2, 3] 和 [2, 5, 6]。
合并结果为 [1, 2, 2, 3, 5, 6],其中斜体加粗部分标注的为 nums1 中的元素。
示例 2:
输入:nums1 = [1], m = 1, nums2 = [], n = 0
输出:[1]
解释:合并 [1] 和 []。
合并结果为 [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]。
合并结果为 [1]。
注意,因为 m = 0,所以 nums1 中没有元素。nums1 中的 0 仅仅是为了确保合并结果可以顺利存放。
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
解决方案
逆向双指针
nums1的后半部分是空的,可以直接覆盖而不会影响结果。因此可以指针设置为从后向前遍历,每次取两者之中的较大者放进num1的最后面。
时间复杂度:O(m+n)。
指针移动单调递减,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num1原地修改,不需要额外空间。
public class Solution {
public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
int p1 = m - 1, p2 = n - 1;
int tail = m + n - 1;
int cur;
while (p1 >= 0 || p2 >= 0) {
if (p1 == -1) {
cur = nums2[p2--];
} else if (p2 == -1) {
cur = nums1[p1--];
} else if (nums1[p1] > nums2[p2]) {
cur = nums1[p1--];
} else {
cur = nums2[p2--];
}
nums1[tail--] = cur;
}
}
public static void main(String[] args) {
Solution solution = new Solution();
int[] nums1 = {1, 2, 3, 0, 0, 0};
int[] nums2 = {2, 5, 6};
int m = 3, n = 3;
solution.merge(nums1, m, nums2, n);
System.out.println("Merged array:");
for (int num : nums1) {
System.out.print(num + " ");
}
}
}