【归并排序】| 详解归并排序核心代码之合并两个有序数组力扣88

news2024/11/24 19:31:48

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1. 题目解析

题目链接: https://leetcode.cn/problems/merge-sorted-array/description/

在这里插入图片描述

本道题是归并排序的核心代码区间, 所以还是十分重要的, 接下来我们来分析一下这道题目.

首先我们注意到这个是两个非递减的整数数组，那么很自然的一个想法就是从头开始遍历两个数组，谁小取出来排队即可。
取出来排队这个操作我们巨化为创建一个辅助数组，将数组中二者比较小的放入到这个辅助数组中，直到遍历结束。
最后再将辅助数组拷贝到原始数组中即可。整体的思路还是比较符合实际我们进行比较排序的情况的。

具体实现过程：

创建一个 m + n 的辅助数组，变量 cur1， cur2， i。
cur1 遍历数组nums1， cur2遍历数组nums2，i 记录辅助数组填表的位置。
cur1 和 cur2 while 循环同时遍历各自的数组，比较二者的数，谁小放入到辅助数组中去，同时指针要向后移动一位。
while(cur1 <= m - 1 && cur2 <= n - 1)， 注意循环条件是并的关系，所以当 while 循环跳出的时候, cur1 <= m - 1 或者 cur2 <= n - 1 有一个已经提前到数组的末尾了，那还有另一个数组没有遍历完。
所以我们要接着遍历另外一个没有遍历完的，把数直接添加到辅助数组的后面（直接添加是因为这两个都是有序数组）
由于并不知道是哪一个指针先遍历完，所以要写两个判断。这里的判断我们继续用 while 循环继续代替。
遍历原数组把辅助数组中的数拷贝到原数组中即可。

2. 代码

看下面的代码对照着上面的流程解析会更加的清楚。

其实还有一种直接在原数组中进行拷贝的，并不需要用到辅助数组，但是为了和后续归并排序联系在一起，我们此处只介绍了用辅助数组的具体过程，这个也更加容易理解（我们把不用辅助数组的代码也贴在最后面）。

   // 这个就是归并排序的核心部分。 必须要会
   // 归并排序中用的就是这个思想。
   public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
       int[] tmp = new int[m + n];
       int cur1 = 0, cur2 = 0, i = 0;、
       // 合并两个有序数组到辅助数组中
       while(cur1 <= m - 1 && cur2 <= n - 1) 
           tmp[i++] = nums1[cur1] <= nums2[cur2] ? nums1[cur1++] : nums2[cur2++];
       // 处理还没有遍历完的数组. 上面条件是并的关系，所以下面的while循环只会有一个执行
       while(cur1 <= m - 1) tmp[i++] = nums1[cur1++];
       while(cur2 <= n - 1) tmp[i++] = nums2[cur2++];
       
       // 遍历原数组， 还原辅助数组到原数组中
       for(int j = 0; j < m + n; j++) {
           nums1[j] = tmp[j];
       }
       return;
   }

不需要用到拷贝数组的写法代码（建议学会上面那一种写法，容易理解）：

   public void merge2(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
       //有一点利用归并排序的思想
       int i = m -1;
       int j = n -1;  //分别记录有效数据的最后一位
       int k = m + n - 1;  //记录nums1数组的最后一个位置
       // && 逻辑与 是为了保证索引不越界
       while(i >= 0 && j >= 0) {
           if (nums1[i] <= nums2[j]) {
               nums1[k] = nums2[j];
               k--;
               j--;
           }else {
               nums1[k] = nums1[i];
               k--;
               i--;
           }
       }        
       // 走到这说明i 和 j有一个不为0，其中不用管数组1中的数据，因为要拷贝到数组1中，本身就是有序的。
       // 只需要判断 数组2的情况就行,把数组2中的数据拷贝到数组1中去  
       // 即是有可能数组1走完了，数组2中还有数据
       while(j >= 0) {
           nums1[k] = nums2[j];
           k--;
           j--;
       }
   }