【力扣刷题实战】(归并排序)合并两个有序数组

发布于:2024-10-15 ⋅ 阅读:(149) ⋅ 点赞:(0)

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力扣题目: 合并两个有序数组

题目描述 

示例 1:

示例 2:

示例 3:

解题思路

具体思路

题目要点

作图助解

 完整代码(C语言)

兄弟们共勉 !!! 


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力扣题目: 合并两个有序数组

原题链接:合并两个有序数组

题目描述 

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。

解题思路

问题理解:

首先,通过阅读题目,我们获得了以下信息:

  • 有两个已排序的整数数组 nums1 和 nums2
  • nums1 的大小为 m + n,其中前 m 个元素是有效的,而后 n 个元素被初始化为 0,用于存放 nums2 的元素。
  • 目标是将 nums2 合并到 nums1 中,使得合并后的数组仍然保持非递减顺序,并且结果直接存储在 nums1 中。

算法选择:

  1. 归并排序的合并步骤:由于两个数组都是有序的,我们采用归并排序中的合并步骤来合并这两个数组。这种方法从两个数组的末尾开始比较元素,将较大的元素依次放入结果数组的末尾,直到所有元素都被合并。

  2. 原地修改:为了满足题目要求,我们直接在 nums1 上进行修改,而不是创建一个新的数组来存放结果。这样,我可以利用 nums1 中已经预留的 n 个 0 的空间来存放 nums2 的元素。

  3. 索引代替指针:为了简化代码和提高可读性,我们使用下标索引来代替指针来遍历数组。这样,我可以直接使用整数来表示数组中的位置,而不需要处理指针的运算。

具体思路

初始化索引

  • index1 初始化为 m - 1,表示 nums1 中有效元素的最后一个索引。
  • index2 初始化为 n - 1,表示 nums2 中最后一个元素的索引。
  • index 初始化为 m + n - 1,表示合并后数组的最后一个索引(也即 nums1 的最后一个索引)。

合并两个数组

  • 使用一个循环,当 index1 和 index2 都大于等于 0 时执行。
  • 在循环内部,比较 nums1[index1] 和 nums2[index2] 的值。
    • 如果 nums1[index1] 大于或等于 nums2[index2],则将 nums1[index1] 复制到 nums1[index],并将 index1 减 1。
    • 否则,将 nums2[index2] 复制到 nums1[index],并将 index2 减 1。
  • 在每次循环结束时,将 index 减 1,以移动到合并后数组的下一个位置。

处理剩余元素

  • 如果 nums2 中还有剩余元素(即 index2 大于等于 0),则直接将 nums2 中的剩余元素复制到 nums1 的前面部分。
    • 这是因为题目已经说明 nums1 后面有足够的空间(n 个 0),所以不需要担心覆盖 nums1 中的有效元素。
  • 注意:在这个问题中,我们不需要处理 nums1 的剩余元素,因为题目已经保证了 nums1 的大小是 m + n,且后 n 个元素是 0。所以,当 nums2 的所有元素都被复制到 nums1 后,nums1 就已经完成了合并。

题目要点

  1. 理解:两个有序数组,nums1 有预留空间,需原地合并。
  2. 算法:采用归并排序的合并步骤,从后往前合并。
  3. 索引:设置三个索引指向数组末尾。
  4. 过程:循环比较,复制较大值,更新索引。
  5. 剩余:直接复制 nums2 的剩余元素到 nums1

作图助解

  • 比较 nums1[index1] 和 nums2[index2] 的值。
    • 如果 nums1[index1] 大于或等于 nums2[index2],则将 nums1[index1] 复制到 nums1[index],并将 index1 减 1。
    • 否则,将 nums2[index2] 复制到 nums1[index],并将 index2 减 1。
  • 在每次循环结束时,将 index 减 1,以移动到合并后数组的下一个位置。

 完整代码(C语言)

void merge(int* nums1, int nums1Size, int m, int* nums2, int nums2Size, int n) 
{
    //从后往前遍历数组,找大
    int index1 = m - 1;
    int index2 = n - 1;
    int index = m + n - 1;
    while(index1 >= 0 && index2 >= 0)
    {
        if(nums1[index1] > nums2[index2])
        {
            nums1[index--] = nums1[index1--];
        }
        else
        {
            nums1[index--] = nums2[index2--];
        }
    }
    //index1已经越界,num2中还有数据没有放到num1中
    while(index2 >= 0)
    {
        nums1[index--] = nums2[index2--];
    }
}

兄弟们共勉 !!! 

码字不易,求个三连

抱拳了兄弟们!

 


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