Python中的有序数组合并：深入浅出剖析《LeetCode》88题

问题背景

在计算机科学中，数组是一种常见的数据结构，用于存储一系列数据项。有序数组是指数组中的元素按照一定的顺序（通常是升序或降序）排列。合并两个有序数组是指将这两个数组中的元素合并成一个新的有序数组。

问题求解：双指针算法

双指针算法是一种有效地合并两个有序数组的算法。该算法使用两个指针，一个指向第一个数组的当前位置，另一个指向第二个数组的当前位置。然后，比较这两个指针所指向的元素，并将较小的元素添加到合并后的数组中。指针不断移动，直到其中一个数组的元素全部添加到合并后的数组中。

Python代码示例

def merge_sorted_arrays(arr1, arr2):
  """
  合并两个有序数组

  参数：
    arr1：第一个有序数组
    arr2：第二个有序数组

  返回：
    合并后的有序数组
  """

  # 检查输入是否合法
  if not arr1 or not arr2:
    return arr1 or arr2

  # 创建合并后的数组
  merged_arr = []

  # 使用两个指针指向两个数组的当前位置
  i = 0
  j = 0

  # 循环，直到其中一个数组的元素全部添加到合并后的数组中
  while i < len(arr1) and j < len(arr2):
    # 比较两个指针所指向的元素
    if arr1[i] < arr2[j]:
      # 将较小的元素添加到合并后的数组中
      merged_arr.append(arr1[i])
      # 将第一个数组的指针移动到下一个位置
      i += 1
    else:
      # 将较小的元素添加到合并后的数组中
      merged_arr.append(arr2[j])
      # 将第二个数组的指针移动到下一个位置
      j += 1

  # 将剩余的元素添加到合并后的数组中
  while i < len(arr1):
    merged_arr.append(arr1[i])
    i += 1

  while j < len(arr2):
    merged_arr.append(arr2[j])
    j += 1

  # 返回合并后的数组
  return merged_arr


# 测试代码
arr1 = [1, 3, 5]
arr2 = [2, 4, 6]

merged_arr = merge_sorted_arrays(arr1, arr2)

print(merged_arr)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6]

时间复杂度与空间复杂度

双指针算法的时间复杂度为O(n+m)，其中n和m分别是两个数组的长度。空间复杂度为O(n+m)，因为我们需要创建一个新的数组来存储合并后的结果。

总结

双指针算法是一种合并两个有序数组的有效算法，其时间复杂度为O(n+m)，空间复杂度为O(n+m)。我们可以在Python中使用双指针算法来合并两个有序数组，从而获得一个新的有序数组。