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图解leetcode88:合并两个有序数组 #3

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Description

@sisterAn

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 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]

lleetcode

Activity

  1. changed the title [-]合并两个有序数组[/-] [+]图解leetcode:合并两个有序数组[/+] on Apr 2, 2020
  2. changed the title [-]图解leetcode:合并两个有序数组[/-] [+]leetcode:合并两个有序数组[/+] on Apr 2, 2020
  3. BoswellJi commented on Apr 3, 2020

    @BoswellJi
    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]));
  4. chenzesam commented on Apr 3, 2020

    @chenzesam

    快慢指针走一波~

  5. sisterAn commented on Apr 3, 2020

    @sisterAn
    OwnerAuthor

    解题思路:

    • nums1 、 nums2 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] 与 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:
      • 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
      • 若 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

  6. sisterAn commented on Apr 3, 2020

    @sisterAn
    OwnerAuthor

    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

  7. sisterAn commented on Apr 3, 2020

    @sisterAn
    OwnerAuthor

    快慢指针走一波~

    想法不错,不过不需要那么麻烦

  8. fishTwelve commented on Apr 6, 2020

    @fishTwelve

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

  9. Loading-m commented on Apr 7, 2020

    @Loading-m
    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);
    }
  10. ChaoshengZhang commented on Apr 8, 2020

    @ChaoshengZhang

    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)

  11. changed the title [-]leetcode:合并两个有序数组[/-] [+]leetcode88:合并两个有序数组[/+] on Apr 8, 2020
  12. whitesky1225 commented on Apr 19, 2020

    @whitesky1225
    nums1[len--] = nums1[len1] >= nums2[len2] ? nums1[len1--]: nums2[len2--]

    时间复杂度感觉应该是O(n)吧

  13. Aiyoweioo commented on Apr 26, 2020

    @Aiyoweioo

    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--
      }
    };
  14. plane-hjh commented on Apr 28, 2020

    @plane-hjh
    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。。

  15. changed the title [-]leetcode88:合并两个有序数组[/-] [+]图解leetcode88:合并两个有序数组[/+] on May 1, 2020
  16. 15 remaining items

  17. AnranS commented on Nov 16, 2020

    @AnranS
    /**
     * @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)
  18. smileCris commented on Jan 25, 2021

    @smileCris

    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
    }

  19. azl397985856 commented on Mar 3, 2021

    @azl397985856

    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。

  20. ReAlign commented on Jul 26, 2021

    @ReAlign
    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--];
      }
    };
  21. ReAlign commented on Jul 26, 2021

    @ReAlign
    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--];
      }
    };
  22. jack-hate-titanic commented on Jul 31, 2021

    @jack-hate-titanic
    var merge = function(nums1, m, nums2, n) {
        nums1.splice(m,n,...nums2);
        nums1.sort((a,b)=>{
            return a-b;
        });
        return nums1;
    };
  23. Deadpool957 commented on Aug 16, 2021

    @Deadpool957

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

  24. CrazyPeter commented on Sep 27, 2021

    @CrazyPeter

    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];
      }
    }
  25. painting-alt commented on Oct 6, 2021

    @painting-alt

    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
    };

  26. nunuji123 commented on Oct 18, 2021

    @nunuji123

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

  27. sionnigjt commented on Oct 22, 2021

    @sionnigjt
    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));
  28. fa3eng commented on Jan 10, 2022

    @fa3eng

    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
  29. hedengxing commented on Sep 8, 2022

    @hedengxing

    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))

  30. fengjinlong commented on Dec 17, 2022

    @fengjinlong
    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;
    }
  31. jf179 commented on Jan 9, 2023

    @jf179

    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)
    }

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