Java 程序在不使用额外空间的情况下合并两个数组

在不使用额外空间的情况下合并两个数组，其难点在于如何将两个数组的元素以排序和正确的方式组合起来，同时避免使用额外的数组进行存储。这需要精心的操作。

方法1：间隙法 (基于Shell排序)

间隙法是一种在原地合并两个排序数组的实用方法。该计划通过一个“间隙”来比较元素，并不断移动它们，直到间隙为零。

步骤：

1. 首先，将间隙设置为两个数组长度的总和。
2. 然后，使用公式 gap = (gap + 1) / 2 来减小间隙。
3. 如果元素顺序不正确，则在它们之间的间隙处进行比较并交换它们。
4. 重复此过程，直到间隙等于一，然后完成最后一次比较。

让我们在 Java 程序中实现上述步骤。

文件名：MergeWithoutExtraSpace.java

输出

 
First Array: 1 2 3 4 7 
Second Array: 8 9 10   

方法2：插入法

在此方法中，我们遍历第一个数组，并将第二个数组的元素插入到适当的位置。尽管此方法可能不如间隙法实用，但可能更直观。

步骤：

1. 从最后一个元素开始遍历第一个数组。
2. 检查第二个数组的最后一个元素是否大于当前第一个数组的元素。
3. 如果是，则交换元素，并将较大的元素放置在第一个数组的正确位置。

让我们在 Java 程序中实现上述步骤。

文件名：MergeWithoutExtraSpace.java

输出

 
First Array: 1 2 3 4 7 
Second Array: 8 9 10   

方法3：双指针技术

双指针技术是另一种在不使用额外空间的情况下合并数组的有效方法。必须维护两个指针，每个指针都指向正在合并的数组中的当前元素。

步骤：

1. 为每个数组初始化一个指针。
2. 比较指针指向的元素。
3. 如果需要，则交换元素并相应地调整指针。
4. 一直执行此操作，直到所有元素都各就各位。

让我们在 Java 程序中实现上述步骤。

文件名：MergeWithoutExtraSpace.java

输出

 
First Array: 1 2 3 4 7 
Second Array: 8 9 10   

结论

在本节中，我们讨论了不使用额外空间合并两个数组的各种方法，包括插入法、间隙法和双指针技术。

每种方法都有其优点，可以根据特定任务的需求和限制来选择。提供的Java代码示例演示了如何使用这些方法在实际中合并两个排序数组。