完成程序《合并有序数组》

学习目标:

  • 使用代码完成程序《合并有序数组

题目:

  • 编写一个程序,将两个元素从小到大有序的一维数组归并成一个有序的一维数组。

  • 用户在第一行输入第一个有序数组的元素数目,以回车结束此输入。
  • 然后在第二行按照刚才输入的元素数目依次输入数组元素,中间用空格分隔,最后用回车结束输入。
  • 第三行和第四行只需重复刚才的步骤,将第二个有序数组也输入即可。
  • 输入时候一定是有序输入的,即数组元素已经按照从小到大顺序排列。

  • 程序将两个有序一维数组合并为一个有序数组并按照从小到大顺序输出。每个元素输出时用空格分隔,最后一个输出之后没有空格。

逻辑:

  • 不一定真的要创建两个数组,只要创建一个数组容纳输入的数据就行,这样方便我们对数组进行排序。
  • 此题较为简单,使用qsort函数进行排序即可。

代码:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

int compareInt(const void* a, const void* b) 
{
	return (*(int*)a - *(int*)b);
}

int main()
{
	int arr[99] = { 0 };
	int k = 0;
	int p = 0;
	scanf("%d", &k);
	for (int i = 0; i < k; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
	}
	scanf("%d", &p);
	for (int i = 0; i < p; i++)
	{
		scanf("%d", &arr[k + i]);
	}
	int sz = k + p;
	qsort(arr,sz,sizeof(int), compareInt);
	for (int j = 0; j < sz; j++)
	{
		printf("%d ", arr[j]);
	}
	return 0;
}

### 合并两个有序数组或链表的算法实现 #### 数组合并 对于两个有序数组 `nums1` 和 `nums2`,可以采用从后向前的双指针方法来完成合并操作。这种方法充分利用了数组已经排序的特点以及目标数组的空间特性。 以下是具体实现: ```python def merge(nums1, m, nums2, n): last = m + n - 1 # 合并后的最后一个位置索引 i, j = m - 1, n - 1 # 初始化两个数组的有效部分的最后一位索引 while i >= 0 and j >= 0: # 当两个数组都有剩余元素时 if nums1[i] > nums2[j]: nums1[last] = nums1[i] i -= 1 else: nums1[last] = nums2[j] j -= 1 last -= 1 # 如果 nums2 中还有剩余元素,则将其复制到 nums1 剩余的位置上 while j >= 0: nums1[last] = nums2[j] last -= 1 j -= 1 ``` 上述代码通过逆向遍历的方式避免了覆盖原数据的风险,并且时间复杂度为 \(O(m+n)\),其中 \(m\) 是第一个数组有效长度,\(n\) 是第二个数组的长度[^1]^。 --- #### 链表合并 针对两个已排序的单链表,可以通过递归或者迭代的方法构建一个新的非递减链表。这里提供一种基于迭代的解决方案: ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def mergeTwoLists(l1, l2): dummy = ListNode() # 创建虚拟头节点简化边界情况处理 current = dummy # 定义当前工作节点指向dummy while l1 and l2: # 只要l1和l2都不为空就继续循环 if l1.val <= l2.val: current.next = l1 l1 = l1.next else: current.next = l2 l2 = l2.next current = current.next # 更新current至下一个节点 # 将可能存在的剩余部分链接上去 if l1 is not None: current.next = l1 elif l2 is not None: current.next = l2 return dummy.next # 返回真正的head node (跳过dummy) ``` 此段程序同样具有线性的运行效率 \(O(n+m)\)[^2]^ ,其中 \(n,m\) 分别代表两输入列表长度。 --- #### 总结对比 无论是数组还是链表,在它们均为升序排列的前提下都可以借助双指针技术高效达目的;不过由于存储介质差异——连续内存块 vs 节点连接关系——使得各自适用的具体策略有所区别。前者倾向于直接修改现有容器内的数值达到最终状态而无需额外开辟空间;后者则需创建新实例或将旧有对象重新串联起来形期望的结果集[^3]^。
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