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图解leetcode88:合并两个有序数组

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给你两个有序整数数组 nums1 和 nums2,请你将 nums2 合并到 nums1 中,使 num1 成为一个有序数组。

说明:

初始化 nums1nums2 的元素数量分别为 mn
你可以假设 nums1 有足够的空间(空间大小大于或等于 m + n )来保存 nums2 中的元素。

示例:

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]

lleetcode

function twoNumConcat(num1, num2) {
  if (!(num1 instanceof Array)) {
    num1 = []
  }

  if (!(num2 instanceof Array)) {
    num2 = []
  }

  return num1.concat(num2).filter(item => item).sort((a, b) => a - b);
}

console.log(twoNumConcat([1, 2, 3, 0, 0, 0], [0, 2, 2, 4, 5]));
commented

快慢指针走一波~

解题思路:

  • nums1nums2 有序,若把 nums2 全部合并到 nums1 ,则合并后的 nums1 长度为 m+n
  • 我们可以从下标 m+n-1 的位置填充 nums1 ,比较 nums1[len1]nums2[len2] 的大小,将最大值写入 nums1[len],即
    • nums1[len1]>=nums2[len2]nums1[len--] = nums1[len1--] ,这里 -- 是因为写入成功后,下标自动建议,继续往前比较
    • 否则 nums1[len--] = nums2[len2--]
  • 边界条件:
    • len1 < 0 ,即 len2 >= 0 ,此时 nums1 已重写入, nums2 还未合并完,仅仅需要将 nums2 的剩余元素(0…len)写入 nums2 即可,写入后,合并完成
    • len2 < 0,此时 nums2 已全部合并到 nums1 ,合并完成

时间复杂度为 O(m+n)

代码实现:

const merge = function(nums1, m, nums2, n) {
    let len1 = m - 1,
        len2 = n - 1,
        len = m + n - 1
    while(len2 >= 0) {
        if(len1 < 0) {
            nums1[len--] = nums2[len2--]
            continue
        }
        nums1[len--] = nums1[len1] >= nums2[len2] ? nums1[len1--]: nums2[len2--]
    }
};

leetcode

function twoNumConcat(num1, num2) {
if (!(num1 instanceof Array)) {
num1 = []
}

if (!(num2 instanceof Array)) {
num2 = []
}

return num1.concat(num2).filter(item => item).sort((a, b) => a - b);
}

console.log(twoNumConcat([1, 2, 3, 0, 0, 0], [0, 2, 2, 4, 5]));

concat() 不会更改现有数组,会返回一个新数组

快慢指针走一波~

想法不错,不过不需要那么麻烦

var merge = function (nums1, m, nums2, n) {
nums1.splice(m,n,...nums2)
nums1.sort((a,b) => a-b)
return nums1
}

function mergeAry(left = [], right = []) {
  const result = [];
  while (left.length && right.length) {
    result.push(left[0] <= right[0] ? left.shift() : right.shift());
  }
  return result.concat(left, right);
}

数组的toString方法,拿到数据,split,unique,sort
let arr = [ [1, 2, 2], [3, 4, 5, 5], [6, 7, 8, 9, [11, 12, [12, 13, [14] ] ] ], 10]; let arrStr = arr.toString(); let result = Array.from(new Set(arrStr.split(',').map(item => parseInt(item)))).sort((a,b) => a-b); console.log(result)

nums1[len--] = nums1[len1] >= nums2[len2] ? nums1[len1--]: nums2[len2--]

时间复杂度感觉应该是O(n)吧

双指针法

/**
 * @param {number[]} nums1
 * @param {number} m
 * @param {number[]} nums2
 * @param {number} n
 * @return {void} Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
 */
var merge = function(nums1, m, nums2, n) {
  var p = nums1.length - 1, p1=m-1, p2=n-1
  while(p1 >=0 && p2 >=0){
    if(nums2[p2] > nums1[p1]){
      nums1[p]=nums2[p2]
      p2--;
      p--;
    }else{
      nums1[p]=nums1[p1]
      p1--
      p--
    }
  }
  while(p2>=0){// nums1指针没到头但是num2指针到头,不影响,nums2指针没到头要添加到nums1上
    nums1[p]=nums2[p2]
    p2--
    p--
  }
};
commented
function twoNumConcat(num1, num2) {
  if (!(num1 instanceof Array)) {
    num1 = []
  }

  if (!(num2 instanceof Array)) {
    num2 = []
  }

  return num1.concat(num2).filter(item => item).sort((a, b) => a - b);
}

console.log(twoNumConcat([1, 2, 3, 0, 0, 0], [0, 2, 2, 4, 5]));

这也太暴力了吧。。

function mergeArr(num1, num2, m, n) {
  for (let i = m + n - 1; i > 0; i--) {
    num1[i] = num1[m - 1] >= num2[n - 1] ? num1[m - 1] : num2[n - 1];
    num1[m - 1] >= num2[n - 1] ? m-- : n--;
  }
  console.log(num1);
  return num1;
}
var merge = function(nums1, m, nums2, n) {
 let length = m+n
for(let i = length-1;(i>=0&&n>0);i--){
if(m!=0&&nums1[m-1]>nums2[n-1]){
    nums1[i]=nums1[m-1]
    m--
}else{
    nums1[i]=nums2[n-1]
    n--
}
}
};

题目要求:
1、是在第一个数组上直接操作修改,不开辟新得内存空间
2、小于0的数据,会被干掉

     const towNumConcat = (arr1, arr2) => {
            arr1.splice(arr1.length - 1, 0, ...arr2).sort() // 将arr2添加到arr1上
            if(arr1[0] <= 0) {
                arr1.splice(0, arr1.lastIndexOf(arr1[0]) + 1)
            }
        }
commented

三行代码 内存击败100%
var merge = function(nums1, m, nums2, n) { for(let i = 0; i< n; i++){ nums1[i+m] = nums2[i] } nums1.sort((a,b)=>a -b) };

commented
const twoNumConcat = (arr1, arr2) => {
  arr1.splice(arr1.length - 1, 0, ...arr2)
  arr1.sort((a, b) => a - b)
  for(let i = 0; i < arr1.length; i++) {
    if (arr1[i] === 0) {
      arr1.splice(i, 1)
      i--
    }
  }
  return arr1
}
/**
 * @param {number[]} nums1
 * @param {number} m
 * @param {number[]} nums2
 * @param {number} n
 * @return {void} Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
 */
var merge = function(nums1, m, nums2, n) {
    nums1.splice(m);
    nums2.splice(n); 
    nums1.push(...nums2);
    nums1.sort((a, b) => a - b)
};
commented
 while(len2 >= 0) {
        if(len1 < 0) {
            nums1[len--] = nums2[len2--]
            continue
        }
        nums1[len--] = nums1[len1] >= nums2[len2] ? nums1[len1--]: nums2[len2--]
    }

小姐姐,此处为什么是continue写法,如果我直接后面用else的话性能上有什么差距吗?

 while(len2 >= 0) {
        if(len1 < 0) nums1[len--] = nums2[len2--]
        else nums1[len--] = nums1[len1] >= nums2[len2] ? nums1[len1--]: nums2[len2--]
    }
commented
let num2 = [1, 2, 3, 4, 5]
let num1 = [2, 7, 8, 10]
let len1 = num1.length - 1
let len2 = num2.length - 1
let len =  num1.length+ num2.length - 1
function mergeArray(num1, num2, len1, len2, len) {
  while (len1 >= 0 && len2 >= 0) {
    num1[len--] = num1[len1] <= num2[len2] ? num2[len2--] : num1[len1--]
  }

  if (len1 >= 0) return num1 // len1 有值, 说明num2 已经全部merge 到 num1

  // len2 有值, 说明num1 已经到头了
  // 且num1[0] 的值比 num2剩下的最大的值还大, 所以把 num2 剩下的值放在num1的最前面就可以了
  if (len2 >= 0) {
    while (len2 > -1) {
      num1[len--] = num2[len2--]
    }
  }
  return num1
}

边界条件:
若 len1 < 0 ,即 len2 >= 0 ,此时 nums1 已重写入, nums2 还未合并完,仅仅需要将 nums2 的剩余元素(0…len)写入 nums2 即可,写入后,合并完成

仅仅需要将 nums2 的剩余元素(0…len)写入 nums2

应该是将 nums2 的剩余元素(0…len)写入 nums1把?

commented
function twoNumConcat(num1, num2) {
  if (!(num1 instanceof Array)) {
    num1 = []
  }

  if (!(num2 instanceof Array)) {
    num2 = []
  }

  return num1.concat(num2).filter(item => item).sort((a, b) => a - b);
}

console.log(twoNumConcat([1, 2, 3, 0, 0, 0], [0, 2, 2, 4, 5]));

数组方法的复杂度可高了

commented

JavaScript 双指针纯函数

/**
 * @param {number[]} nums1
 * @param {number} m
 * @param {number[]} nums2
 * @param {number} n
 * @return {void} Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
 */
let merge = function (nums1, m, nums2, n) {
  //   nums1[m + n - 1];
  // 定义两个指针指向两个数组最后一位
  let i = m - 1;
  let j = n - 1;

  for (; i >= -1 && j >= 0; ) {
    if (nums1[i] <= nums2[j]) {
      nums1[i + j + 1] = nums2[j];
      j--;
      continue;
    }

    if (nums1[i] > nums2[j]) {
      nums1[i + j + 1] = nums1[i];
      i--;
      continue;
    }

    if (i === -1) {
      nums1[i + j + 1] = nums2[j];
      j--;
      continue;
    }
  }
};

楼上几个concat返回的是新数组, 不符题意;

const pushSort = (num1, num2) => {
num1.push(...num2);
return num1.sort((a, b) => a -b);
}
let a = [1,2,3,4]; 
let b = [2,3,23,4];
pushSort(a,b);  // [1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 23]
a  // [1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 23]
commented
/**
 * @param {number[]} nums1
 * @param {number} m
 * @param {number[]} nums2
 * @param {number} n
 * @return {void} Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
 */
const merge = (nums1, m, nums2, n) => {
    let index1 = m - 1
    let index2 = n - 1
    let tail = m + n - 1
    while (index2 >= 0) {
        if (nums1[index1] > nums2[index2]) {
            nums1[tail] = nums1[index1]
            index1--
            tail--
        } else {
            nums1[tail] = nums2[index2]
            index2--
            tail--
        }
    }
}

let nums1 = [1, 2, 3];
let nums2 = [2, 5, 6];
merge(nums1, 3, nums2, 3)
console.log(nums1)
commented

function merge (num1, num2, m, n) {
num2.splice(n, num2.length - n)
num1.splice(m, num1.length - m, ...num2)
num1.sort((a, b) => { return a - b })
return num1
}

题目地址(88. 合并两个有序数组)

https://leetcode-cn.com/problems/merge-sorted-array/

题目描述

给定两个有序整数数组 nums1 和 nums2,将 nums2 合并到 nums1 中,使得 num1 成为一个有序数组。

说明:

初始化 nums1 和 nums2 的元素数量分别为 m 和 n。
你可以假设 nums1 有足够的空间(空间大小大于或等于 m + n)来保存 nums2 中的元素。
示例:

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]

公司

  • 阿里
  • 腾讯
  • 百度
  • 字节
  • loomberg
  • facebook
  • microsoft

前置知识

  • 归并排序

思路

符合直觉的做法是将nums2插到num1的末尾, 然后排序

具体代码:

// 这种解法连m都用不到
// 这显然不是出题人的意思
if (n === 0) return;
let current2 = 0;
for (let i = nums1.length - 1; i >= nums1.length - n; i--) {
  nums1[i] = nums2[current2++];
}
nums1.sort((a, b) => a - b); // 当然你可以自己写排序,这里懒得写了,因为已经偏离了题目本身

这道题目其实和基本排序算法中的merge sort非常像。

我们先来回顾一下 merge sort 的 merge 过程。merge 的过程可以是先比较两个数组的头元素,然后将较小的推到最终的数组中,并将其从原数组中出队列。不断循环直到两个数组都为空。

具体代码如下:

// 将nums1 和 nums2 合并
function merge(nums1, nums2) {
  let ret = [];
  while (nums1.length || nums2.length) {
    // 为了方便大家理解,这里代码有点赘余
    if (nums1.length === 0) {
      ret.push(nums2.shift());
      continue;
    }

    if (nums2.length === 0) {
      ret.push(nums1.shift());
      continue;
    }
    const a = nums1[0];
    const b = nums2[0];
    if (a > b) {
      ret.push(nums2.shift());
    } else {
      ret.push(nums1.shift());
    }
  }
  return ret;
}

但是 merge sort 很多时候,合并的时候我们通常是新建一个数组,但是这道题目要求的是原地修改.这就和 merge sort 的 merge 过程有点不同。这里要求原地修改。如果使用类似上面的方法,如果采用从头开始遍历,需要将 nums1 的前 m 个数组放到另一个数组中避免写指针写入的干扰。 这样空间复杂度就是 $O(m)$。其实我们能只要从后往前比较,并从后往前插入即可。

我们需要三个指针:

  1. 写指针 current, 用于记录当前填补到那个位置了

  2. m 用于记录 nums1 数组处理到哪个元素了

  3. n 用于记录 nums2 数组处理到哪个元素了

如图所示:

  • 灰色代表 num2 数组已经处理过的元素
  • 红色代表当前正在进行比较的元素
  • 绿色代表已经就位的元素

88.merge-sorted-array-1
88.merge-sorted-array-2
88.merge-sorted-array-3

关键点解析

  • 从后往前比较,并从后往前插入,这样可避免写指针影响,同时将空间复杂度降低到 $O(1)$

代码

代码支持:Python3, C++, Java, JavaScript

JavaSCript Code:

var merge = function (nums1, m, nums2, n) {
  // 设置一个指针,指针初始化指向nums1的末尾(根据#62,应该是index为 m+n-1 的位置,因为nums1的长度有可能更长)
  // 然后不断左移指针更新元素
  let current = m + n - 1;

  while (current >= 0) {
    // 没必要继续了
    if (n === 0) return;

    // 为了方便大家理解,这里代码有点赘余
    if (m < 1) {
      nums1[current--] = nums2[--n];
      continue;
    }

    if (n < 1) {
      nums1[current--] = nums1[--m];
      continue;
    }
    // 取大的填充 nums1的末尾
    // 然后更新 m 或者 n
    if (nums1[m - 1] > nums2[n - 1]) {
      nums1[current--] = nums1[--m];
    } else {
      nums1[current--] = nums2[--n];
    }
  }
};

C++ code:

class Solution {
public:
    void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
        int current = m + n - 1;
        while (current >= 0) {
            if (n == 0) return;
            if (m < 1) {
                nums1[current--] = nums2[--n];
                continue;
            }
            if (n < 1) {
                nums1[current--] = nums1[--m];
                continue;
            }
            if (nums1[m - 1] > nums2[n - 1]) nums1[current--] = nums1[--m];
            else nums1[current--] = nums2[--n];
        }
    }
};

Java Code:

class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        int i=m-1, j=n-1, k=m+n-1;
        // 合并
        while(i>=0 && j>=0)
        {
            if(nums1[i] > nums2[j])
            {
                nums1[k--] = nums1[i--];
            }
            else
            {
                nums1[k--] = nums2[j--];
            }
        }
        // 合并剩余的nums2
        while(j>=0)
        {
            nums1[k--] = nums2[j--];
        }
    }
}

Python Code:

class Solution:
    def merge(self, nums1: List[int], m: int, nums2: List[int], n: int) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
        """
        pos = m + n - 1
        while m > 0 and n > 0:
            if nums1[m - 1] < nums2[n - 1]:
                nums1[pos] = nums2[n - 1]
                n -= 1
            else:
                nums1[pos] = nums1[m - 1]
                m -= 1
            pos -= 1
        while n > 0:
            nums1[pos] = nums2[n - 1]
            n -= 1
            pos -= 1

复杂度分析

  • 时间复杂度:$O(M + N)$
  • 空间复杂度:$O(1)$

大家对此有何看法,欢迎给我留言,我有时间都会一一查看回答。更多算法套路可以访问我的 LeetCode 题解仓库:https://github.com/azl397985856/leetcode 。 目前已经 40K star 啦。

大家也可以关注我的公众号《力扣加加》带你啃下算法这块硬骨头。

var merge = function (nums1, m, nums2, n) {
  var i1 = m - 1;
  var i2 = n - 1;
  var index = m + n - 1;

  while (i2 >= 0) {
    var currIsNums1 = i1 >= 0 ? (nums1[i1] - nums2[i2] > 0) : false;
    nums1[index--] = currIsNums1 ? nums1[i1--] : nums2[i2--];
  }
};
var merge = function (nums1, m, nums2, n) {
  var i1 = m - 1;
  var i2 = n - 1;
  var index = m + n - 1;

  while (i2 >= 0) {
    var currIsNums1 = i1 >= 0 ? (nums1[i1] - nums2[i2] > 0) : false;
    nums1[index--] = currIsNums1 ? nums1[i1--] : nums2[i2--];
  }
};
var merge = function(nums1, m, nums2, n) {
    nums1.splice(m,n,...nums2);
    nums1.sort((a,b)=>{
        return a-b;
    });
    return nums1;
};
commented

var merge = function(nums1,m,mums2,n){
nums1.splice(m,nums.length-m,...nums2);
nums1.sort((a,b)=>a-b}
return nums1
}

合并排序

function merge(nums1, m, nums2, n) {
  let current = m + n;
  while (m + n > 0) {
    if (m == 0) {
      nums1[--current] = nums2[--n];
      continue;
    }
    if (n == 0) {
      nums2[--current] = nums1[--m];
      continue;
    }
    nums1[--current] = nums1[m - 1] > nums2[n - 1] ? nums1[--m] : nums2[--n];
  }
}

var merge = function(nums1, m, nums2, n) {
nums1.length = m;
for(let i = 0; i < n; i++){
nums1[m++] = nums2[i]
}
nums1.sort((a,b)=>{return a-b})
return nums1
};

leetcode
let nums1 = [2, 3, 7]
let nums2 = [1, 2, 9]

commented
function solve1(num = [], m, mun2 = [], n) {
    //不考虑性能,较为简洁的实现,时间复杂度高
    return num1.splice(0, m).concat(num2.splice(0, n)).sort((a, b) => a - b)
}
function solve2(num = [], m, num2 = [], n) {
    //单次for循环,(O(n+m))
    let len1 = m - 1, len2 = n - 1;
    for (let index = n + m - 1; index > 0; index--) {
        if (len1 < 0) {
            num1[index] = num2[len2--]
        }
        else if (len2 < 0) {
            num1[index] = num1[len1--]
        }
        else num1[index] = num1[len1] > num2[len2] ? num1[len1--] : num2[len2--]
    }
    return num
}
function solve3(num = [], m, num2 = [], n) {
    //利用while循环判断,(O(n+m))
    let len1 = m - 1, len2 = n - 1, len = n + m - 1;
    while (len1 >= 0) {
        if (len2 < 0) {
            num[len--]=len1--
        }
        else num[len--] = num1[len1] > num2[len2] ? num1[len1--] : num2[len2--]
    }
    return  num
}
// console.log(solve1(num1, m, num2, n));

LeetCode链接:https://leetcode-cn.com/problems/merge-sorted-array/

难度:简单

解法一:合并数组,然后排序

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=88 lang=javascript
 *
 * [88] 合并两个有序数组
 */

// @lc code=start
/**
 * @param {number[]} nums1
 * @param {number} m
 * @param {number[]} nums2
 * @param {number} n
 * @return {void} Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
 */
var merge = function(nums1, m, nums2, n) {
  nums1.splice(m, n, ...nums2)
  
  nums1.sort((a, b) => a - b)
};
// @lc code=end

分析

利用split方法,拼接两个数组,然后进行排序。

解法二:从后往前插入

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=88 lang=javascript
 *
 * [88] 合并两个有序数组
 */

// @lc code=start
/**
 * @param {number[]} nums1
 * @param {number} m
 * @param {number[]} nums2
 * @param {number} n
 * @return {void} Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
 */
var merge = function (nums1, m, nums2, n) {
  // 指向插入的尾部
  let tail = m + n
  // 指向 nums1 的尾部(不包括空位)
  let nums1Tail = m - 1
  // 指向 nums2 的尾部
  let nums2Tail = n - 1

  while (tail--) {
    // 检查: 指针下标不合法, 直接退出循环
    if(nums1Tail === -1 || nums2Tail === -1) break

    // 通过比较得出这次循环应该存储的值
    const res =
      nums1[nums1Tail] > nums2[nums2Tail]
        ? nums1[nums1Tail--]
        : nums2[nums2Tail--]

    nums1[tail] = res
  }

  // 边界处理: 存在 nums2 中的值还没有被完全遍历的情况
  while(nums2Tail !== -1) {
    nums1[tail--] = nums2[nums2Tail--]
  }
  
}
// @lc code=end

分析

设置三个指针

  • nums1Tail 指向 nums1 的末尾(不包括空位)

  • nums2Tail 指向 nums2 的末尾

  • Tail 指向 nums1 真正的末尾(包括空位)

然后,对 nums1Tail 和 nums2Tail 所指向的值进行比较,将较大的放置在 tail 指针指向的位置。

接着,更新指针指向位置。直到指针出现非法值,跳出循环。

最后,可能存在 nums2 数组中的值还没有完全遍历,就因为指针出现非法值而停止。因此,我们最后做一个边界处理,将 nums2 中的剩下的值直接插入到 tail 对应的位置。

为什么能直接插入?因为 nums2 中未遍历到的值,肯定都是比 nums1 当前要小的,不然早就放出去了。

边界情况的例子:

[4,5,6,0,0,0]
3
[1,2,3]
3

let a1 = [1,2,3,0,0,0];
let a2 = [2,5,6];
a1.splice(a2.length,a2.length,...a2)
a1.sort((a,b)=>(a-b))

function merge(arr1, arr2) {
  let len1 = arr1.length;
  let len2 = arr2.length;
  let i = 0;
  let j = 0;
  while (i < len1 && j < len2) {
    if (arr1[i] > arr2[j]) {
      arr1.splice(i, 0, arr2[j]);
      i++;
      j++;
    } else {
      i++;
    }
  }
  return arr1;
}
commented

function foo(ar1, ar2) {
if ((ar1 instanceof Array && ar1.length !== 0) || (ar2 instanceof Array && ar2.length)) {
let i = 0;
while (i < ar2.length) {
ar1.push(ar2[i])
i++;
}
}
ar1.sort((a, b) => a - b)
}