LeetCode刷题：88. 合并两个有序数组

news2024/9/23 13:29:44

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写在前面
⭐️88. 合并两个有序数组⭐️
- 🔐题目描述
- 💡解题思路
- 🔑代码

写在前面

本题的题解代码是用C语言编写的。

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📆首发时间：🌴2023年10月28日🌴
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题目链接：88. 合并两个有序数组

⭐️88. 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

思路一：空间换时间。
开辟一块可以存储（m+n）个元素的空间tmp，同时遍历 nums1 和 nums2 取小的插入到tmp中，最后再将 tmp 中的元素拷贝回 nums1中。
这里使用三个指针，第一个指针指向 nums1记作src1，第二个指针指向 nums2记作src2，第三个指针指向 tmp记作dest。算法流程如下：

比较 src1和 src2位置的元素。
如果 src1位置的元素小于src2位置的元素，将 src1位置的元素拷贝到，dest位置上，src1后移一位，dest后移一位；反之，将 src2位置的元素拷贝到，dest位置上，src2后移一位，dest后移一位。重复上述过程，直到 src1或者 src2等于数组的长度。最后如果 src1不等于数组长度，就将 nums1中的剩余元素拷贝到 tmp中去，否则将 nums2中的剩余元素拷贝到tmp中去。
将 tmp数组中的元素拷贝回 nums1。

图解如下：
在这里插入图片描述
思路二：逆向双指针。
如果直接将 nums2合并到 nums1中去，会导致 nums1中的元素被覆盖，通过观察可知，nums1的后半部分是空的，可以直接覆盖而不会影响结果。因此可以让指针从后向前遍历，每次取两者之中的较大者放进 nums1的最后面。
这里使用三个指针，一个指针指向的 nums1的最后一个元素记作src1，一个指针指向的 nums1的最后一个元素记作 src2，一个记录元素要放的位置，记为 dest。
算法流程如下：

比较 src1和 src2位置的元素。
如果 src1位置的元素大于src2位置的元素，将 src1位置的元素拷贝到，dest位置上，src1前进移一位，dest前进一位；反之，将 src2位置的元素拷贝到，dest位置上，src2前进一位，dest前进一位。重复上述过程，直到 src1或者 src2 小于0。最后如果 src2 >= 0，就将 nums2中的剩余元素拷贝到 nums1中去。
图解如下：

🔑代码

思路一：空间换时间。

void merge(int* nums1, int nums1Size, int m, int* nums2, int nums2Size, int n)
{
    int src1 = 0;
    int src2 = 0;
    int dest = 0;
    int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int) * (m + n));
    //找小的元素放到tmp中
    while (src1 < m && src2 < n)
    {
        if (nums1[src1] < nums2[src2])
        {
            tmp[dest++] = nums1[src1++];
        }
        else
        {
            tmp[dest++] = nums2[src2++];
        }
    }
    //将剩余元素拷贝到tmp中
    while (src1 < m)
    {
        tmp[dest++] = nums1[src1++];
    }
    while (src2 < n)
    {
        tmp[dest++] = nums2[src2++];
    }
    //将tmp中的元素拷贝回nums1
    for(int i = 0; i < m + n; ++i)
    {
        nums1[i] = tmp[i];
    }
    free(tmp);
}

思路二：逆向双指针。

void merge(int* nums1, int nums1Size, int m, int* nums2, int nums2Size, int n)
{
    int src1 = m - 1;
    int src2 = n - 1;
    int dest = m + n - 1;
    //从后往前遍历找较大的元素放在dest位置
    while (src1 >= 0 && src2 >= 0)
    {
        if (nums1[src1] < nums2[src2])
        {
            nums1[dest--] = nums2[src2--];
        }
        else
        {
            nums1[dest--] = nums1[src1--];
        }
    }
    // src2 >= 0，就将 nums2中的剩余元素拷贝到 nums1中去。
    while(src2 >= 0)
    {
        nums1[dest--] = nums2[src2--];
    }
}