LeetCode上“最简单”的一道题了吧？

长时间没有写过题，面试的时候竟然不会写了，奇耻大辱的一件事！

You are given two integer arrays nums1 and nums2, sorted in non-decreasing order, and two integers m and n, representing the number of elements in nums1 and nums2 respectively.

Merge nums1 and nums2 into a single array sorted in non-decreasing order.

The final sorted array should not be returned by the function, but instead be stored inside the array nums1. To accommodate this, nums1 has a length of m + n, where the first m elements denote the elements that should be merged, and the last n elements are set to 0 and should be ignored. nums2 has a length of n.

Example 1:

Input: nums1 = [1,2,3,0,0,0], m = 3, nums2 = [2,5,6], n = 3
Output: [1,2,2,3,5,6]
Explanation: The arrays we are merging are [1,2,3] and [2,5,6].
The result of the merge is [1,2,2,3,5,6] with the underlined elements coming from nums1.

Example 2:

Input: nums1 = [1], m = 1, nums2 = [], n = 0
Output: [1]
Explanation: The arrays we are merging are [1] and [].
The result of the merge is [1].

Example 3:

Input: nums1 = [0], m = 0, nums2 = [1], n = 1
Output: [1]
Explanation: The arrays we are merging are [] and [1].
The result of the merge is [1].
Note that because m = 0, there are no elements in nums1. The 0 is only there to ensure the merge result can fit in nums1.

Constraints:

  • nums1.length == m + n
  • nums2.length == n
  • 0 <= m, n <= 200
  • 1 <= m + n <= 200
  • -109 <= nums1[i], nums2[j] <= 109

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

直接使用“双指针”的写法！

（你还记得你多年未写算法题，想到了双指针，结果一上来写了两个for的蠢事嘛🤣）

🥬直接上菜

从两个数组的末尾开始，每次取两者之中较大的数，放到 nums1 的合适位置。这样，当 nums2 被完全复制到 nums1 后，合并就完成了，因为 nums1 和 nums2 本来就是有序的。

下面是详细的步骤：

  1. 初始化两个指针 p1 和 p2 分别指向 nums1 和 nums2 的有数值的末尾，即 p1 = m - 1, p2 = n - 1。同时，初始化 p 指向 nums1 的末尾，即 p = m + n - 1。
  2. 比较 p1 和 p2 指向的值，将较大的值放在 p 位置上，并移动指针 p 和被选中的 p1 或 p2。
  3. 如果 p2 >= 0 而 p1 < 0，意味着 nums1 已经被遍历完，但 nums2 还有元素未被复制过去，此时直接将 nums2 的剩余元素复制到 nums1 的前面。
  4. 如果 p1 >= 0 而 p2 < 0，意味着 nums2 已经被遍历完，nums1 的剩余元素已经在正确的位置，不需要做任何操作。

下面是用C++实现的代码示例：

// 88. Merge Sorted Array
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

// 逆向双指针
class Solution {
public:
    void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {

        // 确定终点指针
        // 合并后留下nums1数组
        int p1 = m - 1, p2 = n - 1, p = m + n - 1;
        // 因为已经排序，逆向考虑就是从大往小
        while (p1 >= 0 && p2 >= 0) {
            if (nums1[p1] > nums2[p2]) {
                // 从后往前，先安排大的
                nums1[p--] = nums1[p1--];
            } else {
                nums1[p--] = nums2[p2--];
            }
        }
        //  //这时候再看p1和p2谁大于零
        // 其实只要看p2是不是大于零就行，因为是从nums2合并到nums1
        while (p2 >= 0) {
            nums1[p--] = nums2[p2--];
        }
        
    }
};

// 这道题可以直接把两个vector加起来，然后一个sort()解决

这段代码通过从后向前遍历 nums1 和 nums2，避免了合并时覆盖 nums1 中未被检查的元素，同时减少了需要移动元素的次数。

时间复杂度为 O(m+n)，空间复杂度为 O(1)，因为它不需要额外的存储空间。