如何在 Python 中合并已定义长度的有序数组？

在 Python 中合并已定义长度的有序数组

问题陈述

有时，我们希望将两个有序数组合并为一个有序数组。但是，问题在于数组 nums1 已预留了足够的空间来容纳合并后的数组。这意味着我们需要在不使用额外空间的情况下执行此操作。

解决方案

我们可以使用两个指针 i 和 j 分别指向 nums1 和 nums2 中的当前位置。从这两个数组中，我们将较小的元素添加到 nums1 中。这个过程一直持续到其中一个数组中的元素用完为止。然后，我们将剩余数组中的元素添加到 nums1 的末尾。

步骤

步骤 1：定义指针

i = 0
j = 0

步骤 2：合并数组

while i < m and j < n:
    if nums1[i] < nums2[j]:
        nums1[i + j] = nums1[i]
        i += 1
    else:
        nums1[i + j] = nums2[j]
        j += 1

步骤 3：处理剩余元素

while i < m:
    nums1[i + j] = nums1[i]
    i += 1

while j < n:
    nums1[i + j] = nums2[j]
    j += 1

代码

class Solution(object):
    def merge(self, nums1, m, nums2, n):
        i = 0
        j = 0

        while i < m and j < n:
            if nums1[i] < nums2[j]:
                nums1[i + j] = nums1[i]
                i += 1
            else:
                nums1[i + j] = nums2[j]
                j += 1

        while i < m:
            nums1[i + j] = nums1[i]
            i += 1

        while j < n:
            nums1[i + j] = nums2[j]
            j += 1

常见问题解答

1. 如何使用此解决方案？

您可以将此解决方案应用于需要将两个有序数组合并为一个有序数组的情况。

2. 这种方法的时间复杂度是多少？

该方法的时间复杂度为 O(m + n)，其中 m 和 n 分别是 nums1 和 nums2 中元素的数量。

3. 我可以修改 nums1 的长度吗？

不，您不能直接修改 nums1 的长度。该方法使用预留的空间来容纳合并后的数组。

4. 如何处理相等元素？

此解决方案假设两个数组中的元素都是唯一的。如果您需要处理相等元素，可以使用修改后的方法，该方法会在遇到相等元素时添加这两个元素。

5. 有没有替代方法？

有替代方法，例如将 nums2 复制到 nums1 的末尾，然后对整个 nums1 数组进行排序。但是，此方法的时间复杂度为 O((m + n) log(m + n))，比给定解决方案慢。

结论

使用给定的方法，我们可以有效地在 Python 中合并两个已定义长度的有序数组。该解决方案不需要额外空间，并且比替代方法更有效。