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]
方法1
先将nums2
数组中的元素附加到nums1
中,然后进行排序,最后将nums1
中的数字0去掉即可。
C++1
class Solution {
public:
void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
for(int i=0;i<nums2.size();i++){
nums1.push_back(nums2[i]);
}
sort(nums1.begin(), nums1.end());
int count=0;
for(int j=0;j<nums1.size();j++){
if(nums1[j] == 0){
count = j;
break;
}
}
nums1.erase(nums1.begin()+count, nums1.begin()+count+n);
}
};
方法2
使用Java有更简单的方式“
方法一 : 合并后排序
将两个数组合并之后再排序。该算法只需要一行(Java是2行),时间复杂度较差,为O((n + m)log(n + m))
。这是由于这种方法没有利用两个数组本身已经有序这一点。
java2
JavaPython
class Solution {
public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
System.arraycopy(nums2, 0, nums1, m, n);
Arrays.sort(nums1);
}
}
复杂度分析
时间复杂度 : O((n + m)log(n + m))。
空间复杂度 : O(1)。
链接:https://leetcode-cn.com/problems/merge-sorted-array/solution/he-bing-liang-ge-you-xu-shu-zu-by-leetcode/
来源:力扣(LeetCode)
方法3
一般而言,对于有序数组可以通过 双指针法 达到O(n + m)
的时间复杂度。
最直接的算法实现是将指针p1
置为 nums1
的开头, p2
为 nums2
的开头,在每一步将最小值放入输出数组中。
由于 nums1
是用于输出的数组,需要将nums1
中的前m个元素放在其他地方,也就需要 O(m)
的空间复杂度。
链接:https://leetcode-cn.com/problems/merge-sorted-array/solution/he-bing-liang-ge-you-xu-shu-zu-by-leetcode/
来源:力扣(LeetCode)
java3
class Solution {
public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
// Make a copy of nums1.
int [] nums1_copy = new int[m];
System.arraycopy(nums1, 0, nums1_copy, 0, m);
// Two get pointers for nums1_copy and nums2.
int p1 = 0;
int p2 = 0;
// Set pointer for nums1
int p = 0;
// Compare elements from nums1_copy and nums2
// and add the smallest one into nums1.
while ((p1 < m) && (p2 < n))
nums1[p++] = (nums1_copy[p1] < nums2[p2]) ? nums1_copy[p1++] : nums2[p2++];
// if there are still elements to add
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);
}
}
链接:https://leetcode-cn.com/problems/merge-sorted-array/solution/he-bing-liang-ge-you-xu-shu-zu-by-leetcode/
来源:力扣(LeetCode)
复杂度分析
时间复杂度 : O(n+m)
。
空间复杂度 : O(m)
。
方法4
方法3已经取得了最优的时间复杂度O(n + m)
,但需要使用额外空间。这是由于在从头改变nums1
的值时,需要把nums1
中的元素存放在其他位置。
如果我们从结尾开始改写 nums1
的值又会如何呢?这里没有信息,因此不需要额外空间。
这里的指针 p 用于追踪添加元素的位置。
依次从后往前对比两个数组中的元素大小,选择大的从后往前填入nums1
中。如果最后nums2
有多余的直接添加到nums1
头部即可。
c++4
class Solution {
public:
void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
int k = m-- + n-- - 1;
while (m >= 0 && n >= 0) {
nums1[k--] = nums1[m] > nums2[n] ? nums1[m--] : nums2[n--];
}
while (n >= 0) {
nums1[k--] = nums2[n--];
}
}
};