leetcode-88.合并两个有序数组（易理解）

双指针

为了合并两个已排序的数组 nums1 和 nums2，并将结果存储在 nums1 中，我们可以采用双指针的方式从后向前进行合并。这种方法的好处是可以避免在nums1中移动元素，从而提高效率。

算法步骤

1. 初始化三个指针：

   • p1 指向 nums1 的有效部分的最后一个元素，即 m - 1。
   • p2 指向 nums2 的最后一个元素，即 n - 1。
   • p 指向 nums1 的最后一个位置，即 m + n - 1。

2. 从后向前遍历数组：

   • 比较 nums1[p1] 和 nums2[p2]：
     • 如果 nums1[p1] > nums2[p2]，将 nums1[p1] 赋值给 nums1[p]，并将 p1 和 p 向前移动一位。
     • 否则，将 nums2[p2] 赋值给 nums1[p]，并将 p2 和 p 向前移动一位。

3. 如果 nums2 中还有剩余元素（即 p2 >= 0），将这些元素复制到 nums1 的前面。

代码实现

class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        // corner case
        // core
        int p1 = m - 1, p2 = n - 1, p = m + n - 1;
        while (p1 >= 0 && p2 >= 0) {
            if (nums1[p1] > nums2[p2]) {
                nums1[p--] = nums1[p1--];
            } else {
                nums1[p--] = nums2[p2--];
            }
        }
        while (p2 >= 0) {
            nums1[p--] = nums2[p2--];
        }
    }
}

def merge(nums1, m, nums2, n):
    # 设置指针
    p1, p2, p = m - 1, n - 1, m + n - 1
    
    # 从后向前合并
    while p1 >= 0 and p2 >= 0:
        if nums1[p1] > nums2[p2]:
            nums1[p] = nums1[p1]
            p1 -= 1
        else:
            nums1[p] = nums2[p2]
            p2 -= 1
        p -= 1
    
    # 如果 nums2 还有剩余元素，直接复制到 nums1
    # 如果 nums1 还有剩余元素，不需要处理，因为它们已经在正确的位置
    nums1[:p2 + 1] = nums2[:p2 + 1]

# 示例用法
nums1 = [1, 2, 3, 0, 0, 0]
m = 3
nums2 = [2, 5, 6]
n = 3
merge(nums1, m, nums2, n)
print(nums1)  # 输出: [1, 2, 2, 3, 5, 6]

复杂度分析

• 时间复杂度 ：O(m + n)，因为我们最多需要遍历 nums1 和 nums2 各一次。
• 空间复杂度 ：O(1)，因为我们是直接在 nums1 上进行修改，没有使用额外的空间。