算法篇

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1.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

进阶:你可以设计实现一个时间复杂度为 O(m + n) 的算法解决此问题吗?

解法一:直接合并后排序 最直观的方法是先将数组 nums2 放进数组 nums1 的尾部,然后直接对整个数组进行排序。

class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        for (int i = 0 ; i < n ; i++) {
            nums1[m + i] = nums2[i];
        }
        Arrays.sort(nums1);
    }
}

复杂度分析 时间复杂度:O((m+n)log(m+n))。 排序序列长度为 m+n,套用快速排序的时间复杂度即可,平均情况为 O((m+n)log(m+n))。 空间复杂度:O(log(m+n))。 排序序列长度为 m+n,套用快速排序的空间复杂度即可,平均情况为 O(log(m+n))。 解法二:快排双指针 方法一没有利用数组 nums1与 nums 2已经被排序的性质。为了利用这一性质,我们可以使用双指针方法。这一方法将两个数组看作队列,每次从两个数组头部取出比较小的数字放到结果中。 我们为两个数组分别设置一个指针 p1 与 p2来作为队列的头部指针。代码实现如下:

class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        int p1 = 0, p2 = 0;
        int[] nums3 = new int[m + n];
        int cur = 0;
        while(p1 < m || p2 < n) {
            // 顺序很关键确保一个数组结束后另一个数组输出
            if (p1 == m) {
                cur = nums2[p2++];
            } else if (p2 == n) {
                cur = nums1[p1++];
            } else if (nums1[p1] < nums2[p2]) {
                cur = nums1[p1++];
            } else {
                cur = nums2[p2++];
            } 
            nums3[p1 + p2 -1] = cur;
        }
        for (int i = 0; i < m + n; i++) {
            nums1[i] = nums3[i];
        }

    }
}