Leetcode-数据结构-88. 合并两个有序数组
问题:
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 中的元素个数。
请 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 。
提示:
nums1.length == m + n
nums2.length == n
0 <= m, n <= 200
1 <= m + n <= 200
-109 <= nums1[i], nums2[j] <= 109
代码
main
package DataStructure_start;import java.util.Arrays;public class DS20230111 {public static void main(String[] args) {int[] nums1 = {1,2,3,0,0,0};int m = 3;int[] nums2 = {2,5,6};int n = 3;int[] merge = merge(nums1, m, nums2, n);int[] merge2 = merge(nums1, m, nums2, n);
// merge(new int[]{1,2,3},3,new int[]{2,5,6},3);System.out.println(Arrays.toString(merge));System.out.println(Arrays.toString(merge2));}
}
方法一:直接合并后排序
思路
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。
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))。
public static int[] merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {for (int i = 0; i != n; ++i) {
// 1.将 数组nums2 的元素依次插入到 数组nums1 后nums1[m + i] = nums2[i];}// 2.再使用Arrays 里的 sort方法(升序排序)将新的 数组nums1 按升序排序Arrays.sort(nums1);return nums1;}
方法二:双指针
双指针,即用两个不同速度或不同方向的指针对数组或对象进行访问,通过两个不同指针的碰撞从而达到特定的目的。
思路:
方法一没有利用数组 nums1与 nums2 "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。
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。
复杂度分析
时间复杂度:O(m+n)
指针移动单调递增,最多移动 m+n 次,因此时间复杂度为 O(m+n)。
空间复杂度:O(m+n)
需要建立长度为 m+n 的中间数组 sorted。
public void merge2(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {// 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。int p1 = 0, p2 = 0;int[] sorted = new int[m + n];int cur;while (p1 < m || p2 < n) {if (p1 == m) {cur = nums2[p2++];} else if (p2 == n) {cur = nums1[p1++];
// 如果 数组nums2 中 p2指向的数 大于 数组nums1 中 p1指向的数 (排序)★} else if (nums1[p1] < nums2[p2]) {
// 则将 指针cur 从 nums1 的 指针p1 后移一位cur = nums1[p1++];} else {cur = nums2[p2++];}
// 将 指针cur 指向目前 最后的位置sorted[p1 + p2 - 1] = cur;}for (int i = 0; i != m + n; ++i) {
// 依次放入 数组nums1 里(已排好序)nums1[i] = sorted[i];}}
补充:
队列
先进先出
队尾进,队头出
一块连续的存储单元
快速排序
基准数:通常以第一个数作为基准数
分界点:左边的都小于这个分界点,右边的都大于这个分界点
交换
意义:是冒泡排序的改进(从两端开始向中间推进)
快速排序之所以比较快,是因为与冒泡排序相比,每次的交换时跳跃式的,
每次排序的时候设置一个基准点
参考:
力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/prblems/merge-sorted-array
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