算法与Python

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2.1 数组合并><

合并有序数组- 2.1.1 -

Python中并没有像C或C++那样的真正指针概念。在Python中,变量实际上是对象的引用,可以看作是内存地址的抽象。Python的“指针”实际上是指向对象的引用或内存中的位置。然而,在Python中通常不直接操作内存地址,而是由解释器来管理内存。

在解决合并有序数组的问题时,不需要模拟指针的底层概念。相反,可以使用Python的高级特性,如列表的索引,来模拟类似的行为。下面是一个不使用额外空间(除了输出数组)的合并有序数组的示例:

def merge_sorted_arrays(nums1, m, nums2, n):  
    """  
    合并两个有序数组nums1和nums2到nums1中。  
    nums1的初始前m个元素是有序的,nums2的n个元素是有序的。  
    合并后,nums1的前m+n个元素包含两个数组的所有元素(按非降序排列)。  
    """  
    # 初始化指针和尾部索引  
    p1, p2, tail = m - 1, n - 1, m + n - 1  
      
    # 从两个数组的尾部开始比较并合并  
    while p1 >= 0 and p2 >= 0:  
        if nums1[p1] > nums2[p2]:  
            nums1[tail] = nums1[p1]  
            p1 -= 1  
        else:  
            nums1[tail] = nums2[p2]  
            p2 -= 1  
        tail -= 1  
  
    # 如果nums2还有剩余元素,将其复制到nums1的前部  
    nums1[:p2 + 1] = nums2[:p2 + 1]  
  
# 示例用法:  
nums1 = [1, 2, 3, 0, 0, 0]  # 预留了足够的空间来容纳nums2的元素  
m = 3  # nums1中实际元素的数量  
nums2 = [2, 5, 6]  
n = 3  # nums2中元素的数量  
merge_sorted_arrays(nums1, m, nums2, n)  
print(nums1)  # 输出:[1, 2, 2, 3, 5, 6]

在这个例子中,使用了三个变量p1、p2和tail来模拟指针的行为。p1和p2分别指向nums1和nums2的最后一个元素,而tail则指向合并后数组的最后一个位置。通过比较nums1[p1]和nums2[p2]的值,并将较大的值放到nums1[tail],然后移动相应的指针,直到遍历完两个数组的所有元素。最后,如果nums2还有剩余的元素,将它们复制到nums1的前部。这种方法不需要额外的空间(除了输入和输出数组),并且时间复杂度为O(m + n)。