LeetCode题目（Python实现）：合并两个有序数组

题目

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。

说明:

• 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。

示例 :

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]

自己的想法

算法实现

class Solution:
    def merge(self, nums1: List[int], m: int, nums2: List[int], n: int) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
        """
        i = 0
        j = 0
        while j != n and j + m != i:
            if nums2[j] <= nums1[i]:
                nums1.insert(i, nums2[j])
                j += 1
            i += 1
        if j != n:
            for ind in range(i, n + m):
                nums1[ind] = nums2[j]
                j += 1
        lenth = len(nums1)
        if m + n != lenth:
            nums1[m + n:] = []

执行结果

执行结果 : 通过
执行用时 : 36 ms, 在所有 Python3 提交中击败了87.86%的用户
内存消耗 : 13.4 MB, 在所有 Python3 提交中击败了32.61%的用户

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n+m)，

• 空间复杂度：O(1)，
  所需的额外空间为常数级。

双指针 / 从前往后

算法实现

class Solution:
    def merge(self, nums1: List[int], m: int, nums2: List[int], n: int) -> None:
        nums1_copy = nums1[:m]
        nums1[:] = []

        p1 = 0
        p2 = 0

        while p1 < m and p2 < n:
            if nums1_copy[p1] < nums2[p2]:
                nums1.append(nums1_copy[p1])
                p1 += 1
            else:
                nums1.append(nums2[p2])
                p2 += 1

        if p1 < m:
            nums1[p1 + p2:] = nums1_copy[p1:]
        if p2 < n:
            nums1[p1 + p2:] = nums2[p2:]

执行结果

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n+m)

• 空间复杂度：O(m)
  需要额外空间为长度为m的数组。

双指针 / 从后往前

算法实现

class Solution:
    def merge(self, nums1: List[int], m: int, nums2: List[int], n: int) -> None:
        p1 = m - 1
        p2 = n - 1

        p = m + n - 1

        while p1 >= 0 and p2 >= 0:
            if nums1[p1] < nums2[p2]:
                nums1[p] = nums2[p2]
                p2 -= 1
            else:
                nums1[p] = nums1[p1]
                p1 -= 1
            p -= 1

        nums1[:p2 + 1] = nums2[:p2 + 1]

执行结果

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n+m)

• 空间复杂度：O(1)
  所需的额外空间为常数级。

小结

先按自己的想法设计了算法，就是将nums2的数组中的数字一个一个插入到nums1中，最后将多的零去掉，实现起来较为繁琐。之后看了解答的双指针法，逻辑较为清楚，尤其是改进后的从后向前双指针法十分精炼，值得我们去学习。