合并两个有序数组 | LeetCode-88 |

双指针进阶练习，在做这道题目之前大家可以先做一道这道题目，从这道题目中找思路：

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LeetCode链接：88. 合并两个有序数组

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1.题目描述

给你两个按 非递减顺序 排列的整数数组 nums1 和 nums2，另有两个整数 m 和 n ，分别表示 nums1 和 nums2 中的元素数目。

请你 合并 nums2 到 nums1 中，使合并后的数组同样按 非递减顺序 排列。

注意：最终，合并后数组不应由函数返回，而是存储在数组 nums1 中。为了应对这种情况，nums1 的初始长度为 m + n，其中前 m 个元素表示应合并的元素，后 n 个元素为 0 ，应忽略。nums2 的长度为 n 。

示例 1：

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]
解释：需要合并 [1,2,3] 和 [2,5,6] 。
合并结果是 [1,2,2,3,5,6] ，其中斜体加粗标注的为 nums1 中的元素。

示例 2：

输入：nums1 = [1], m = 1, nums2 = [], n = 0
输出：[1]
解释：需要合并 [1] 和 [] 。
合并结果是 [1] 。

示例 3：

输入：nums1 = [0], m = 0, nums2 = [1], n = 1
输出：[1]
解释：需要合并的数组是 [] 和 [1] 。
合并结果是 [1] 。
注意，因为 m = 0 ，所以 nums1 中没有元素。nums1 中仅存的 0 仅仅是为了确保合并结果可以顺利存放到 nums1 中。

提示：

• nums1.length == m + n
• nums2.length == n
• 0 <= m, n <= 200
• 1 <= m + n <= 200
• $-10^9 <= nums1[i], nums2[j] <= 10^9$

进阶：你可以设计实现一个时间复杂度为 O(m + n) 的算法解决此问题吗？

2.题解

2.1 暴力解法

class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        //暴力解法：直接合并,然后排序
        for(int i=0;i<n;i++){
            nums1[m+i] = nums2[i];
        }

        //方式1：使用内置函数
        //Arrays.sort(nums1);
        //方式2：冒泡排序
        for(int i=0;i<nums1.length;i++){
            for(int j=i+1;j<nums1.length;j++){
                if(nums1[i] > nums1[j]){
                    int temp = nums1[j];
                    nums1[j] = nums1[i];
                    nums1[i] = temp;
                }
            }
        }
    }
}

2.2 双指针

class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        // 双指针，i 指向 nums1 的第一个元素，j 指向 nums2 的第一个元素
        int i = 0, j = 0;
        // 创建一个临时数组 result，用于存储合并后的有序数组
        int[] result = new int[m + n];
        int cur;  // 当前需要填入 result 的元素

        // 当 i 或 j 不越界时，进行循环
        while (i < m || j < n) {
            // 如果 nums1 的所有有效元素已经处理完毕，将 nums2 的剩余元素直接放入 result
            if (i == m) {
                cur = nums2[j++];
            } 
            // 如果 nums2 的所有元素已经处理完毕，将 nums1 的剩余元素放入 result
            else if (j == n) {
                cur = nums1[i++];
            } 
            // 如果 nums1 当前元素小于 nums2 当前元素，将 nums1 的当前元素放入 result
            else if (nums1[i] < nums2[j]) {
                cur = nums1[i++];
            } 
            // 否则将 nums2 当前元素放入 result
            else {
                cur = nums2[j++];
            }
            // 将当前值填入 result 的相应位置
            result[i + j - 1] = cur;
        }

        // 将 result 数组中的元素复制回 nums1 中
        for (int l = 0; l < nums1.length; l++) {
            nums1[l] = result[l];
        }
    }
}

2.3 逆向双指针

class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        // 双指针，i 指向 nums1 有效部分的最后一个元素，j 指向 nums2 的最后一个元素
        int i = m - 1, j = n - 1;
        int tail = m + n - 1;// tail 指向 nums1 的最后一个位置，作为填充的位置
        int cur;  // 当前需要填入 nums1 的元素

        // 当 i 或 j 不越界时，进行循环
        while (i >= 0 || j >= 0) {
            if (i == -1) {// 如果 nums1 已经全部填完了，则将 nums2 中剩下的元素直接填入 nums1
                cur = nums2[j--];
            }else if (j == -1) {// 如果 nums2 已经全部填完了，则将 nums1 中剩下的元素留在原地
                cur = nums1[i--];
            }else if (nums1[i] > nums2[j]) {// 比较 nums1 和 nums2 的当前元素，将较大值填入 nums1 的尾部
                cur = nums1[i--];
            }else {
                cur = nums2[j--];
            }
            // 将当前值填入 nums1 的尾部
            nums1[tail--] = cur;
        }
    }
}