合并两个已排序数组的常用方法包括:①双指针法,通过比较两数组元素逐个插入新数组;②原地合并,从后往前填充避免覆盖,适用于空间受限场景;③使用std::merge标准库函数,代码简洁高效。三种方法均能实现有序合并,时间复杂度为O(m+n),可根据需求选择。

在C++中合并两个已排序的数组是一个常见问题,通常出现在算法题或实际开发中的数据处理场景。目标是将两个升序(或降序)排列的数组合并成一个同样有序的新数组。以下是几种常用且高效的实现方法。
这是最经典的方法,适用于两个已按升序排列的数组。通过维护两个指针分别指向两个数组的起始位置,逐个比较元素大小,将较小的元素放入结果数组中。
假设我们要将数组 nums1 和 nums2 合并为一个有序数组,可以这样做:
示例代码:
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#include <vector>
using namespace std;
<p>vector<int> mergeSortedArrays(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
vector<int> result;
int i = 0, j = 0;</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>while (i < nums1.size() && j < nums2.size()) {
if (nums1[i] <= nums2[j]) {
result.push_back(nums1[i]);
i++;
} else {
result.push_back(nums2[j]);
j++;
}
}
while (i < nums1.size()) {
result.push_back(nums1[i]);
i++;
}
while (j < nums2.size()) {
result.push_back(nums2[j]);
j++;
}
return result;}
在某些题目中(如 LeetCode 88),要求将第二个数组合并到第一个数组中,且 nums1 的空间足够大(末尾有足够空位)。此时可以从后往前填充,避免覆盖原始数据。
关键思路:从两个数组的有效末尾开始比较,将较大的数放在 nums1 的最后空位。
void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
int i = m - 1; // nums1 有效元素末尾
int j = n - 1; // nums2 末尾
int k = m + n - 1; // nums1 总长度末尾
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>while (i >= 0 && j >= 0) {
if (nums1[i] > nums2[j]) {
nums1[k--] = nums1[i--];
} else {
nums1[k--] = nums2[j--];
}
}
while (j >= 0) {
nums1[k--] = nums2[j--];
}}
这种方法时间复杂度 O(m+n),空间复杂度 O(1),适合对空间有要求的场景。
C++ 标准库提供了 std::merge 算法,可以直接用于合并两个有序序列。
#include <algorithm>
#include <vector>
<p>vector<int> mergeWithSTL(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
vector<int> result(nums1.size() + nums2.size());
merge(nums1.begin(), nums1.end(), nums2.begin(), nums2.end(), result.begin());
return result;
}</p>std::merge 内部也是基于双指针思想实现,代码简洁,推荐在工程中使用以提高可读性和可靠性。
基本上就这些。根据具体需求选择合适的方法:追求效率用双指针,节省空间用从后往前合并,注重代码简洁可用 std::merge。
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