LeetCode 88 ----- 合并两个有序数组

LeetCode 88 ----- 合并两个有序数组

题目描述

给定两个有序整数数组 nums1 和 nums2，将 nums2 合并到 nums1 中，使得 num1 成为一个有序数组。
初始化 nums1 和 nums2 的元素数量分别为 m 和 n。
你可以假设 nums1 有足够的空间（空间大小大于或等于 m + n）来保存 nums2 中的元素。

• 三种方法：
  • 双指针-----从前到后遍历
  • 双指针-----从后到前遍历（不需要额外空间）
  • 合并数组后排序

思路1：双指针—从前到后遍历

1）拷贝一份 nums1
2）定义两个指针，遍历 nums1_copy 和 nums2
3）定义 p，存放 nums1 数组下标
4）判断当前指针指向的数组元素的大小，将小的元素放置在 nums1 中，大的元素参与下一轮比较
5）如果 nums1_copy 或 nums2 提前遍历结束，则将未遍历结束的数组拷贝至 nums1 后

• 时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(m)

实现1

// 法 1：双指针，从前往后
// 时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(m)
public void merge1(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {

    // 拷贝一份 nums1
    int[] nums1_copy = new int[m];
    System.arraycopy(nums1, 0, nums1_copy, 0, m);

    // 定义两个指针，遍历 nums1_copy 和 nums2
    int p1 = 0;
    int p2 = 0;
    // 存放 nums1 数组下标
    int p = 0;

    // 判断当前指针指向的数组元素的大小，将小的元素放置在 nums1 中，大的元素参与下一轮比较
    while (p1 < m && p2 < n) {
        nums1[p++] = (nums1_copy[p1] < nums2[p2]) ? nums1_copy[p1++] : nums2[p2++];
    }

    // 如果 nums1_copy 或 nums2 提前遍历结束，则将未遍历结束的数组拷贝至 nums1 后
    if (p1 < m) {
        System.arraycopy(nums1_copy, p1, nums1, p1+p2, m+n-p1-p2);
    }
    if (p2 < n) {
        System.arraycopy(nums2, p2, nums1, p1+p2, m+n-p1-p2);
    }
}

思路2：双指针-----从后到前遍历

1）定义两个指针，从后向前遍历 nums1 和 nums2
2）定义 p，存放 nums1 数组下标
3）判断大小
4）将 nums2 中剩余的元素拷贝至 nums1 前端

• 时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(1)

实现2

// 法2：双指针，从后往前，不需要额外空间
// 时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(1)
public void merge2(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
    // 定义两个指针，从后向前遍历 nums1 和 nums2
    int p1 = m - 1;
    int p2 = n - 1;
    int p = m + n -1;

    // 判断
    while (p1 >= 0 && p2 >= 0) {
        nums1[p--] = (nums1[p1] > nums2[p2]) ? nums1[p1--] : nums2[p2--];
    }

    System.arraycopy(nums2, 0, nums1, 0, p2+1);
}

思路3：合并数组后排序

• 时间复杂度 O((n+m)log(n+m))，空间复杂度O(1)
  实现

// 法 3：合并后排序
// 时间复杂度 O((n+m)log(n+m))，空间复杂度O(1)
public void merge3(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
    System.arraycopy(nums2, 0, nums1, m, n);
    Arrays.sort(nums1);
}