Python实现力扣经典面试题——合并两个有序数组

问题：合并两个有序数组

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

分析

假设有两个有序数组nums1和nums2，分别有m和n个元素。我们希望将它们合并成一个有序数组，并存储在nums1中。
首先，创建三个指针：

• p1指向nums1的末尾（即索引为m-1处）
• p2指向nums2的末尾（即索引为n-1处）
• p指向合并后的nums1的末尾（即索引为m+n-1处）
  然后，进行如下循环：
• 比较nums1[p1]和nums2[p2]的大小：
• 如果nums1[p1] >= nums2[p2]，将nums1[p1]放入nums1[p]的位置，然后将p1和p分别向前移动一位。
• 如果nums1[p1] < nums2[p2]，将nums2[p2]放入nums1[p]的位置，然后将p2和p分别向前移动一位。
• 当其中一个数组遍历完（即p1或p2小于0）时，退出循环。
  如果nums2中还有剩余的元素，直接将剩余的元素复制到nums1中对应的位置。
  最后，nums1中就是合并后的有序数组。

解答

下面是示例代码实现：

def merge(nums1, m, nums2, n):
    p1 = m - 1
    p2 = n - 1
    p = m + n - 1

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

    # 将nums2中剩余的元素复制到nums1中
    nums1[:p2 + 1] = nums2[:p2 + 1]

# 测试示例
nums1 = [1,2,3,0,0,0]
m = 3
nums2 = [2,5,6]
n = 3

merge(nums1, m, nums2, n)
print(nums1)  # 输出：[1, 2, 2, 3, 5, 6]

以上代码通过比较两个数组的末尾元素大小，并将较大的元素放入nums1的末尾位置，然后指针向前移动一位。最终，将nums2中剩余的元素复制到nums1中，即完成了两个有序数组的合并。