【经典算法】 leetcode88.合并排序的数组(Java/C/Python3实现含注释说明,Easy)

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目录

• 题目描述
• 思路及实现
• • 方式一：从后向前双指针
  • • 思路
    • 代码实现
    • • Java版本
      • C语言版本
      • Python3版本
      • 复杂度分析
      • 方式二：从前往后双指针（需要额外空间）
      • • 思路
        • 代码实现
        • • Java版本
          • C语言版本
          • Python3版本
          • 复杂度分析
          • 总结
          • 相似题目
            • 标签(题目类型)：数组，双指针

              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。
               
              提示：
              nums1.length == m + n
              nums2.length == n
              0 
                  int i = m - 1; // nums1 有效元素末尾指针
                  int j = n - 1; // nums2 末尾指针
                  int k = m + n - 1; // 合并后数组末尾指针
                  
                  while (j = 0) {
                      if (i = 0 && nums1[i]  nums2[j]) {
                          nums1[k--] = nums1[i--];
                      } else {
                          nums1[k--] = nums2[j--];
                      }
                  }
              }
              
                  int i = m - 1;
                  int j = n - 1;
                  int k = m + n - 1;
                  
                  while (j = 0) {
                      if (i = 0 && nums1[i] > nums2[j]) {
                          nums1[k--] = nums1[i--];
                      } else {
                          nums1[k--] = nums2[j--];
                      }
                  }
              }
              

              说明：

              • C语言版本的实现与 Java 版本类似，只是参数传递和数组访问的方式略有不同。

                Python3版本

                def merge(nums1: List[int], m: int, nums2: List[int], n: int) -> None:
                    i = m - 1
                    j = n - 1
                    k = m + n - 1
                    
                    while j >= 0:
                        if i >= 0 and nums1[i] > nums2[j]:
                            nums1[k] = nums1[i]
                            i -= 1
                        else:
                            nums1[k] = nums2[j]
                            j -= 1
                        k -= 1
                

                说明：

                • Python 版本的实现逻辑与 Java 和 C 版本相同，只是语法上有些差异。

                  复杂度分析

                  • 时间复杂度：O(m + n)，其中 m 和 n 分别是 nums1 和 nums2 的长度。需要遍历两个数组中的所有元素。
                  • 空间复杂度：O(1)，除了原数组 nums1 外，没有使用额外的空间。

                    方式二：从前往后双指针（需要额外空间）

                    思路

                    我们创建一个新的数组 temp，其长度为 m + n（即 nums1 和 nums2 合并后的长度）。然后，我们使用两个指针分别遍历 nums1 和 nums2，将较小的元素依次放入 temp 数组中，直到其中一个数组遍历完。最后，将另一个数组中剩余的元素（如果有的话）直接复制到 temp 数组的末尾。最后，将 temp 数组的内容复制回 nums1。

                    代码实现

                    Java版本

                    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
                        int[] temp = new int[m + n];
                        int i = 0, j = 0, k = 0;
                        
                        while (i