C++实现排序数组合并
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更新于2024-08-05
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"C++编程,数组合并与排序的解决方案"
在给定的代码段中,主要涉及了如何在C++中合并两个已排序的数组A和B,并保持合并后的数组A依然有序。这个问题来源于LeetCode的"Sorted Merge LCCI"题目。下面是详细的知识点解析:
1. **数组合并**:
- **方法一:C++_sort函数法**
这种方法首先将B数组的所有元素复制到A数组的末尾,然后调用`std::sort`函数对整个A数组进行排序。这种方法简单易行,但额外的空间复杂度较高,因为需要复制B数组的全部元素。
```cpp
void merge(vector<int>& A, int m, vector<int>& B, int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
A[m + i] = B[i];
}
sort(A.begin(), A.end());
}
```
2. **方法二:从小到大归并**
- 这种方法不直接复制B数组,而是将A数组的元素后移,为B数组腾出空间,然后从两端向中间进行归并。这个过程从较大的元素开始合并,因此称为从大到小归并。
```cpp
void merge(vector<int>& A, int m, vector<int>& B, int n) {
int i = 0, j = 0, k = 0;
// 拷贝A数组元素到其后方,为B腾出空间
for (i = m - 1; i >= 0; i--) {
A[i + n] = A[i];
}
// 从小到大归并
while (1) {
if (i < m && j < n) {
if (A[n + i] < B[j]) {
A[k++] = A[n + i];
i++;
} else {
A[k++] = B[j++];
}
} else if (i < m) {
A[k++] = A[n + i++];
} else if (j < n) {
A[k++] = B[j++];
} else {
break;
}
}
}
```
这个方法避免了额外的空间开销,但时间复杂度略高于方法一,因为它涉及到两个指针的同步移动。
3. **C++标准库函数**:
- `std::sort`:这是C++标准库中的排序函数,它使用了快速排序、插入排序和堆排序等算法的混合版本,具有较好的平均性能。在这个问题中,用于对整个数组A进行排序。
- 数组操作:如`A[m + i] = B[i];`,这种操作涉及到数组的索引访问,C++允许直接通过索引访问和修改数组元素。
4. **时间复杂度和空间复杂度**:
- 方法一的时间复杂度为O(m+n),空间复杂度为O(n)(因为复制了B数组)。
- 方法二的时间复杂度同样为O(m+n),但空间复杂度为O(1)(原地合并,不使用额外空间)。
5. **LeetCode**:
- LeetCode是一个在线平台,提供各种编程练习题目,尤其是针对算法和数据结构的题目。这个题目在LeetCode上的ID为"Sorted Merge LCCI",测试了程序员对数组操作和排序算法的理解。
6. **提交结果**:
- 提交的代码通过了测试,显示了执行时间和内存消耗,这些指标通常用于评估算法的效率。
这些方法都是解决已排序数组合并问题的有效策略,具体选择哪种方法取决于实际场景的需求,比如是否允许使用额外空间,以及对时间效率的要求。
2022-08-03 上传
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