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图解leetcode88:合并两个有序数组
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]
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]));
快慢指针走一波~
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
- 若
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--]
}
};
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--
}
};
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)
}
}
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) };
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)
};
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--]
}
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?
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
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]
/**
* @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)
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
- 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:
-
写指针 current, 用于记录当前填补到那个位置了
-
m 用于记录 nums1 数组处理到哪个元素了
-
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
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;
};
var merge = function(nums1,m,mums2,n){ nums1.splice(m,nums.length-m,...nums2); nums1.sort((a,b)=>a-b} return nums1 }