# 0088. 合并两个有序数组 ## 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 ``` <pre class="calibre18">``` 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: ``` <pre class="calibre18">``` <span class="hljs-title">// 这种解法连m都用不到</span> <span class="hljs-title">// 这显然不是出题人的意思</span> <span class="hljs-keyword">if</span> (n === <span class="hljs-params">0</span>) <span class="hljs-keyword">return</span>; <span class="hljs-keyword">let</span> current2 = <span class="hljs-params">0</span>; <span class="hljs-keyword">for</span> (<span class="hljs-keyword">let</span> i = nums1.length - <span class="hljs-params">1</span>; i >= nums1.length - n; i--) { nums1[i] = nums2[current2++]; } nums1.sort((a, b) => a - b); <span class="hljs-title">// 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</span> ``` ``` 这道题目其实和基本排序算法中的`merge sort`非常像,但是 merge sort 很多时候,合并的时候我们通常是 新建一个数组,这样就很简单。 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,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。 循环直到两个数组都为空。 具体代码如下: ``` <pre class="calibre18">``` <span class="hljs-title">// 将nums1 和 nums2 合并</span> <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span> <span class="hljs-title">merge</span>(<span class="hljs-params">nums1, nums2</span>) </span>{ <span class="hljs-keyword">let</span> ret = []; <span class="hljs-keyword">while</span> (nums1.length || nums2.length) { <span class="hljs-title">// 为了方便大家理解,这里代码有点赘余</span> <span class="hljs-keyword">if</span> (nums1.length === <span class="hljs-params">0</span>) { ret.push(nums2.shift()); <span class="hljs-keyword">continue</span>; } <span class="hljs-keyword">if</span> (nums2.length === <span class="hljs-params">0</span>) { ret.push(nums1.shift()); <span class="hljs-keyword">continue</span>; } <span class="hljs-keyword">const</span> a = nums1[<span class="hljs-params">0</span>]; <span class="hljs-keyword">const</span> b = nums2[<span class="hljs-params">0</span>]; <span class="hljs-keyword">if</span> (a > b) { ret.push(nums2.shift()); } <span class="hljs-keyword">else</span> { ret.push(nums1.shift()); } } <span class="hljs-keyword">return</span> ret; } ``` ``` 这里要求原地修改,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. 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 ![](https://img.kancloud.cn/15/d8/15d82e9142c52e3429091e20b7d0f2b4_612x829.jpg)![](https://img.kancloud.cn/98/30/9830fa745d6a507656cac3ddff51bee7_499x309.jpg)![](https://img.kancloud.cn/24/24/242422fbe043034cd0dc76f575536767_442x259.jpg) ## 关键点解析 - 从后往前比较,并从后往前插入 ## 代码 代码支持:Python3, C++, Java, JavaScript JavaSCript Code: ``` <pre class="calibre18">``` <span class="hljs-keyword">var</span> merge = <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span> (<span class="hljs-params">nums1, m, nums2, n</span>) </span>{ <span class="hljs-title">// 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)</span> <span class="hljs-title">// 然后不断左移指针更新元素</span> <span class="hljs-keyword">let</span> current = m + n - <span class="hljs-params">1</span>; <span class="hljs-keyword">while</span> (current >= <span class="hljs-params">0</span>) { <span class="hljs-title">// 没必要继续了</span> <span class="hljs-keyword">if</span> (n === <span class="hljs-params">0</span>) <span class="hljs-keyword">return</span>; <span class="hljs-title">// 为了方便大家理解,这里代码有点赘余</span> <span class="hljs-keyword">if</span> (m < <span class="hljs-params">1</span>) { nums1[current--] = nums2[--n]; <span class="hljs-keyword">continue</span>; } <span class="hljs-keyword">if</span> (n < <span class="hljs-params">1</span>) { nums1[current--] = nums1[--m]; <span class="hljs-keyword">continue</span>; } <span class="hljs-title">// 取大的填充 nums1的末尾</span> <span class="hljs-title">// 然后更新 m 或者 n</span> <span class="hljs-keyword">if</span> (nums1[m - <span class="hljs-params">1</span>] > nums2[n - <span class="hljs-params">1</span>]) { nums1[current--] = nums1[--m]; } <span class="hljs-keyword">else</span> { nums1[current--] = nums2[--n]; } } }; ``` ``` C++ code: ``` <pre class="calibre18">``` 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: ``` <pre class="calibre18">``` <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">Solution</span> </span>{ <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">merge</span><span class="hljs-params">(<span class="hljs-keyword">int</span>[] nums1, <span class="hljs-keyword">int</span> m, <span class="hljs-keyword">int</span>[] nums2, <span class="hljs-keyword">int</span> n)</span> </span>{ <span class="hljs-keyword">int</span> i=m-<span class="hljs-params">1</span>, j=n-<span class="hljs-params">1</span>, k=m+n-<span class="hljs-params">1</span>; <span class="hljs-title">// 合并</span> <span class="hljs-keyword">while</span>(i>=<span class="hljs-params">0</span> && j>=<span class="hljs-params">0</span>) { <span class="hljs-keyword">if</span>(nums1[i] > nums2[j]) { nums1[k--] = nums1[i--]; } <span class="hljs-keyword">else</span> { nums1[k--] = nums2[j--]; } } <span class="hljs-title">// 合并剩余的nums2</span> <span class="hljs-keyword">while</span>(j>=<span class="hljs-params">0</span>) { nums1[k--] = nums2[j--]; } } } ``` ``` Python Code: ``` <pre class="calibre18">``` <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">Solution</span>:</span> <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">def</span> <span class="hljs-title">merge</span><span class="hljs-params">(self, nums1: List[int], m: int, nums2: List[int], n: int)</span> -> <span class="hljs-keyword">None</span>:</span> <span class="hljs-string">""" Do not return anything, modify nums1 in-place instead. """</span> <span class="hljs-title"># 整体思路相似,只不过没有使用 current 指针记录当前填补位置</span> <span class="hljs-keyword">while</span> m > <span class="hljs-params">0</span> <span class="hljs-keyword">and</span> n > <span class="hljs-params">0</span>: <span class="hljs-keyword">if</span> nums1[m<span class="hljs-params">-1</span>] <= nums2[n<span class="hljs-params">-1</span>]: nums1[m+n<span class="hljs-params">-1</span>] = nums2[n<span class="hljs-params">-1</span>] n -= <span class="hljs-params">1</span> <span class="hljs-keyword">else</span>: nums1[m+n<span class="hljs-params">-1</span>] = nums1[m<span class="hljs-params">-1</span>] m -=<span class="hljs-params">1</span> <span class="hljs-string">""" 由于没有使用 current,第一步比较结束后有两种情况: 1. 指针 m>0,n=0,此时不需要做任何处理 2. 指针 n>0,m=0,此时需要将 nums2 指针左侧元素全部拷贝到 nums1 的前 n 位 """</span> <span class="hljs-keyword">if</span> n > <span class="hljs-params">0</span>: nums1[:n] = nums2[:n] ``` ``` **复杂度分析** - 时间复杂度:O(M+N)O(M + N)O(M+N) - 空间复杂度:O(1)O(1)O(1) 欢迎关注我的公众号《脑洞前端》获取更多更新鲜的 LeetCode 题解 ![](https://img.kancloud.cn/77/1d/771d6f53e2a51febbcb6fa97f2899ac3_1586x578.jpg)