Merge Sorted Array

本文介绍了一种将两个已排序的整数数组合并成一个有序数组的方法。通过从数组尾部开始比较并放置较大元素的方式,有效地利用了初始数组的空间。特别地,此方法适用于初始数组有足够的空间来容纳额外元素的情况。
Given two sorted integer arrays nums1 and nums2, merge nums2 into nums1 as one sorted array.

Note:
You may assume that nums1 has enough space (size that is greater or equal to m + n) to hold additional elements from nums2. The number of elements initialized in nums1 and nums2 are m and n respectively.

给定两个有序的数组,将它们合并成为一个有序的数组。我们可以从两个数组的右边开始比较,把大的元素放在数组的m + n - 1处,如果nums1当前元素大于nums2当前元素,就把nums1的指针后移 m--; 否则 把指向nums2的指针前移 n--;最后不要忘记检查nums2中是否还有剩余元素。代码如下:

public class Solution {
public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
while(m > 0 && n > 0) {
if(nums1[m - 1] > nums2[n - 1]) {
nums1[m + n - 1] = nums1[m - 1];
m --;
} else {
nums1[m + n - 1] = nums2[n - 1];
n --;
}
}
while(n > 0) {
nums1[m + n - 1] = nums2[n - 1];
n --;
}
}
}
#include <stdio.h> // 交换两个元素的值 void swap(int *a, int *b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } // 冒泡排序 void bubbleSort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n - 1; i++) { for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { swap(&arr[j], &arr[j + 1]); } } } } // 选择排序 void selectionSort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n - 1; i++) { int minIndex = i; for (int j = i + 1; j < n; j++) { if (arr[j] < arr[minIndex]) { minIndex = j; } } swap(&arr[minIndex], &arr[i]); } } // 插入排序 void insertionSort(int arr[], int n) { for (int i = 1; i < n; i++) { int key = arr[i]; int j = i - 1; while (j >= 0 && arr[j] > key) { arr[j + 1] = arr[j]; j--; } arr[j + 1] = key; } } // 希尔排序 void shellSort(int arr[], int n) { for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) { for (int i = gap; i < n; i++) { int temp = arr[i]; int j; for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) { arr[j] = arr[j - gap]; } arr[j] = temp; } } } // 快速排序的分区函数 int partition(int arr[], int low, int high) { int pivot = arr[high]; int i = low - 1; for (int j = low; j < high; j++) { if (arr[j] < pivot) { i++; swap(&arr[i], &arr[j]); } } swap(&arr[i + 1], &arr[high]); return i + 1; } // 快速排序 void quickSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) { int pi = partition(arr, low, high); quickSort(arr, low, pi - 1); quickSort(arr, pi + 1, high); } } // 归并排序的合并函数 void merge(int arr[], int l, int m, int r) { int n1 = m - l + 1; int n2 = r - m; int L[n1], R[n2]; for (int i = 0; i < n1; i++) { L[i] = arr[l + i]; } for (int j = 0; j < n2; j++) { R[j] = arr[m + 1 + j]; } int i = 0, j = 0, k = l; while (i < n1 && j < n2) { if (L[i] <= R[j]) { arr[k] = L[i]; i++; } else { arr[k] = R[j]; j++; } k++; } while (i < n1) { arr[k] = L[i]; i++; k++; } while (j < n2) { arr[k] = R[j]; j++; k++; } } // 归并排序 void mergeSort(int arr[], int l, int r) { if (l < r) { int m = l + (r - l) / 2; mergeSort(arr, l, m); mergeSort(arr, m + 1, r); merge(arr, l, m, r); } } // 打印数组 void printArray(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); } int main() { int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6, 7}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); printf("Original array: "); printArray(arr, n); // 冒泡排序 int arr1[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { arr1[i] = arr[i]; } bubbleSort(arr1, n); printf("Bubble sorted array: "); printArray(arr1, n); // 选择排序 int arr2[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { arr2[i] = arr[i]; } selectionSort(arr2, n); printf("Selection sorted array: "); printArray(arr2, n); // 插入排序 int arr3[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { arr3[i] = arr[i]; } insertionSort(arr3, n); printf("Insertion sorted array: "); printArray(arr3, n); // 希尔排序 int arr4[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { arr4[i] = arr[i]; } shellSort(arr4, n); printf("Shell sorted array: "); printArray(arr4, n); // 快速排序 int arr5[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { arr5[i] = arr[i]; } quickSort(arr5, 0, n - 1); printf("Quick sorted array: "); printArray(arr5, n); // 归并排序 int arr6[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { arr6[i] = arr[i]; } mergeSort(arr6, 0, n - 1); printf("Merge sorted array: "); printArray(arr6, n); return 0; } 根据这个代码重新生成生500、10000、50000、100000 四个量级的随机整型关键字,按 “每行一个” 规范写入文件,完成正整数输入校验及文件打开、内存分配等异常处理,适配 VS2022 Preview 环境的代码
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