LeeCode 合并两个有序数组 指针解析

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
• -109 <= nums1[i], nums2[j] <= 109

class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        int p1 = 0, p2 = 0;
        int[] sorted = new int[m + n];
        int cur;
        while (p1 < m || p2 < n) {
            if (p1 == m) {
                cur = nums2[p2++];
            } else if (p2 == n) {
                cur = nums1[p1++];
            } else if (nums1[p1] < nums2[p2]) {
                cur = nums1[p1++];
            } else {
                cur = nums2[p2++];
            }
            sorted[p1 + p2 - 1] = cur;
        }
        for (int i = 0; i != m + n; ++i) {
            nums1[i] = sorted[i];
        }
    }
}

作者：力扣官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/merge-sorted-array/solutions/666608/he-bing-liang-ge-you-xu-shu-zu-by-leetco-rrb0/
来源：力扣（LeetCode）
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class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        // p1 是 nums1 的指针，p2 是 nums2 的指针
        int p1 = 0, p2 = 0;
        
        // 创建一个新的数组 sorted，用于存储合并后的有序数组
        int[] sorted = new int[m + n];
        
        // cur 用于存储当前要放入 sorted 数组的元素
        int cur;
        
        // 当 p1 或 p2 没有遍历完各自数组时，继续循环
        while (p1 < m || p2 < n) {
            // 如果 nums1 已经遍历完，直接从 nums2 中取元素
            if (p1 == m) {
                cur = nums2[p2++];
            } 
            // 如果 nums2 已经遍历完，直接从 nums1 中取元素
            else if (p2 == n) {
                cur = nums1[p1++];
            } 
            // 如果 nums1 当前元素小于 nums2 当前元素，取 nums1 的元素
            else if (nums1[p1] < nums2[p2]) {
                cur = nums1[p1++];
            } 
            // 否则，取 nums2 的元素
            else {
                cur = nums2[p2++];
            }
            
            // 将当前元素 cur 放入 sorted 数组的适当位置
            sorted[p1 + p2 - 1] = cur;
        }
        
        // 将 sorted 数组中的元素复制回 nums1
        for (int i = 0; i != m + n; ++i) {
            nums1[i] = sorted[i];
        }
    }
}

详细解释：

1. 初始化指针和数组：

   • p1 和 p2 分别用于遍历 nums1 和 nums2。
   • sorted 是一个新数组，用于存储合并后的有序数组。

2. 合并过程：

   • 使用 while 循环，直到 p1 和 p2 都遍历完各自的数组。
   • 在循环中，根据 p1 和 p2 的位置，决定从 nums1 还是 nums2 中取元素：
     • 如果 nums1 已经遍历完 (p1 == m)，则从 nums2 中取元素。
     • 如果 nums2 已经遍历完 (p2 == n)，则从 nums1 中取元素。
     • 如果 nums1 的当前元素小于 nums2 的当前元素，则从 nums1 中取元素。
     • 否则，从 nums2 中取元素。
   • 将取出的元素 cur 放入 sorted 数组的适当位置。p1 + p2 - 1 是当前元素在 sorted 数组中的索引。

3. 复制回原数组：

   • 最后，将 sorted 数组中的元素复制回 nums1，完成合并。

时间复杂度：

• 该算法的时间复杂度为 O(m + n)，因为每个元素最多被访问一次。

空间复杂度：

• 由于使用了额外的数组 sorted，空间复杂度为 O(m + n)。

在代码 cur = nums1[p1++]; 中，p1 的变化是通过 后置递增操作符 (++) 实现的。具体来说：

1. p1++ 的行为：

   • p1++ 是一个后置递增操作，它的作用是：
     • 先使用 p1 的当前值。
     • 然后将 p1 的值增加 1。
   • 因此，p1++ 可以拆解为以下两步：

cur = nums1[p1]; // 使用 p1 的当前值
p1 = p1 + 1;     // 将 p1 的值增加 1