Uso mágico de punteros dobles y punteros dobles inversos

introducción al problema

Se le dan dos matrices de números enteros nums1 y nums2 dispuestas en orden no decreciente, y dos números enteros m y n que indican el número de elementos en nums1 y nums2 respectivamente.

Combine nums2 en nums1 para que la matriz combinada también se organice en orden no decreciente.

Nota: En última instancia, la función no debe devolver la matriz fusionada, sino almacenarla en la matriz nums1. Para hacer frente a esta situación, la longitud inicial de nums1 es m + n, donde los primeros m elementos representan elementos que deben fusionarse y los últimos n elementos son 0 y deben ignorarse. nums2 tiene una longitud n. (Fuente: LeetCode)

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Método 1: ordenar directamente después de fusionar

class Solution {
public:
    void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            nums1[m+i]=nums2[i];
        }
        sort(nums1.begin(),nums1.end());
    }
};

Aunque este método es sencillo de escribir y usa ordenación rápida, dado que nums tiene m+n elementos al final, la complejidad de tiempo y espacio no es baja.

Método 2: método de doble puntero

class Solution {
public:
    void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
        int p1 = 0, p2 = 0;
        int sorted[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];
        }
    }
};

Este método tiene una complejidad temporal de (m+n), pero una complejidad espacial de (m+n) no es la solución óptima

Método 3: método de puntero inverso

class Solution {
public:
    void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
        int p1 = m - 1, p2 = n - 1;
        int tail = m + n - 1;
        int cur;
        while (p1 >= 0 || p2 >= 0) {
            if (p1 == -1) {
                cur = nums2[p2--];
            } else if (p2 == -1) {
                cur = nums1[p1--];
            } else if (nums1[p1] > nums2[p2]) {
                cur = nums1[p1--];
            } else {
                cur = nums2[p2--];
            }
            nums1[tail--] = cur;
        }
    }
};

Este método puede reducir la complejidad del espacio a 1 sobre la base del método de doble puntero, que es la solución óptima.