LeetCode题练习与总结：合并两个有序数组--88

一、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

二、解题思路

1. 初始化指针：

p1：指向 nums1 的有效元素末尾，初始值为 m - 1。
p2：指向 nums2 的末尾，初始值为 n - 1。
p：指向 nums1 的末尾，即合并后数组的末尾，初始值为 m + n - 1。

2. 比较并合并：

当 p1 >= 0 且 p2 >= 0 时，比较 nums1[p1] 和 nums2[p2]。
将较大的元素复制到 nums1[p] 的位置，并将相应的指针向前移动一位（即 p--，p1-- 或 p2--）。

3. 处理剩余元素：

如果 nums1 的所有元素已经合并完成（即 p1 < 0），而 nums2 还有剩余元素，直接将 nums2 的剩余元素复制到 nums1 的前端。
由于 nums1 的前 m 个元素已经是排好序的，且 nums1 的长度是 m + n，所以不需要单独处理 nums1 剩余的元素。

4. 结束条件：

当 p2 < 0 时，表示 nums2 的所有元素已经合并完成，此时合并过程结束。

通过以上步骤，可以在不使用额外空间的情况下，将 nums2 合并到 nums1 中，并且保证合并后的数组仍然有序。

三、具体代码

class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        int p1 = m - 1; // nums1的有效元素末尾
        int p2 = n - 1; // nums2的末尾
        int p = m + n - 1; // nums1的末尾

        // 从后往前遍历，比较并填充nums1
        while (p1 >= 0 && p2 >= 0) {
            nums1[p--] = (nums1[p1] > nums2[p2]) ? nums1[p1--] : nums2[p2--];
        }

        // 如果nums2还有剩余元素，直接复制到nums1的前端
        while (p2 >= 0) {
            nums1[p--] = nums2[p2--];
        }
    }
}