Zwei sortierte Arrays zusammenführen

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Gayson

Bekanntes Mitglied
Hallo!

Ich habe zwei Arrays mit vielen Elementen, und ich suche den effizientesten Weg, diese zusammenzuführen und die Sortierung zu erhalten (beide Arrays sind disjunkt). Meine erste Lösung war:

Java:
int[] a1 = {1,2,3,10,20};
int[] a2 = {5,7,15,25};

// Copy a1 into newA
int[] newA = Arrays.copyOf(a1, a1.length + a2.length);

// Copy a2 into newA
for(int i=0; i < a2.length; i++){
  newA[a1.length+i] = a2[i];
}

System.out.println(Arrays.toString(newA)); //=> [1, 2, 3, 10, 20, 5, 7, 15, 25]
Arrays.sort(newA);
System.out.println(Arrays.toString(newA)); //=> [1, 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 25]

Fällt euch eine performantere Lösung ein, die ausnutzt, das beide Arrays bereits sortiert vorliegen?
 
B

Beni

Gast
Nur eine Idee:
Java:
int[] a1;
int[] a2;

int i1 = 0;
int i2 = 0;

int i = 0;

while( ... ){
  if( a1[i1] < a2[i2] ){
    result[ i ] = a1[ i1++ ];
  }
  else{
    result[ i ] = a2[ i2++ ];
  }
}
 
B

Beni

Gast
Hey, ich bin hier auf der Arbeit und werde nicht dafuer bezahlt im Forum rumzulungern, deshalb gibt es von mir nur Schnellschreibantworten ;-)
 

SchonWiederFred

Bekanntes Mitglied
Ein klassischer Merge :)
Java:
import java.util.Arrays;

public class Merge
{
	/**
	 * returns { a[0], a[1], ... a[a.length-1], b[b.length-1], ... b[1], b[0] }
	 */
	private static int[] mirror(int[] a, int[] b)
	{
		int i = a.length + b.length;
		a = Arrays.copyOf(a, i);
		for (int x : b)
			a[--i] = x;
		return a;
	}

	/**
	 * returns a sorted array containing the elements
	 * of the already sorted arrays a and b
	 */
	public static int[] merge(int[] a, int[] b)
	{
		a = mirror(a, b);
		b = new int[a.length];
		int left = 0, right = b.length - 1;
		int i = 0;
		while (left <= right)
			if (a[left] < a[right])
				b[i++] = a[left++];
			else
				b[i++] = a[right--];
		assert i == b.length;
		return b;
	}

	public static void main(String[] args)
	{
		int[] a1 = { 1, 2, 3, 10, 20 };
		int[] a2 = { 5, 7, 15, 25 };

		System.out.println(Arrays.toString(merge(a1, a2)));
	}
}
 

SchonWiederFred

Bekanntes Mitglied
Eine Alternativlösung mit weniger Kopiererei aber deutlich komplizierterem Kontrollfluss :)
Java:
import java.util.Arrays;

public class Merge
{
	/**
	 * returns a sorted array containing the elements
	 * of the already sorted arrays a and b
	 */
	public static int[] merge(int[] a, int[] b)
	{
		if (a.length == 0) return b;
		if (b.length == 0) return a;
		int[] c = new int[a.length + b.length];
		int x = 0, y = 0, z = 0;
		while (true)
		{
			if (a[x] < b[y])
			{
				c[z++] = a[x++];
				if (x == a.length)
				{
					System.arraycopy(b, y, c, z, c.length - z);
					return c;
				}
			}
			else
			{
				c[z++] = b[y++];
				if (y == b.length)
				{
					System.arraycopy(a, x, c, z, c.length - z);
					return c;
				}
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args)
	{
		int[] a1 = { 1, 2, 3, 10, 20 };
		int[] a2 = { 5, 7, 15, 25 };

		System.out.println(Arrays.toString(merge(a1, a2)));
	}
}
 

Leroy42

Top Contributor
Und wo wird weniger bei deiner zweiten Lösung kopiert?

Oder: welche Elemente werden nicht kopiert?
 

SchonWiederFred

Bekanntes Mitglied
Bei der ersten Lösung wird in mirror() noch ein Zwischenarray erstellt. Es wird also jedes Element doppelt kopiert, einmal in das Zwischenarray und einmal in das Zielarray. Dieses Zwischenarray benötigt die zweite Lösung nicht. Klar?

In C++ muss man den Kram übrigens wie so oft nicht selbst programmieren.
Code:
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> a = {1,2,3,10,20};
    std::vector<int> b = {5,7,15,25};

    std::vector<int> c(a.size() + b.size());
    std::merge(a.begin(), a.end(), b.begin(), b.end(), c.begin());

    std::copy(c.begin(), c.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, "\n"));
}
 

SchonWiederFred

Bekanntes Mitglied
Um den Kontrollfluss zu vereinfachen. Schau Dir den Code doch einfach mal an :)
a wird unverändert übernommen, und b wird gespiegelt. Sie stoßen mit ihren großen Enden aneinander.
Daher braucht man keine Sonderbehandlung, wenn ein Array fertig kopiert ist.
Es wird einfach so lange weitergemacht, bis die Indizes aneinander vorbeigelaufen sind.
 
S

SlaterB

Gast
ein paar Längenprüfungen müssen aber auch nicht so kompliziert sein, statt des System.arraycopy ginge wohl auch
Java:
.
        while (x < a.length || y < b.length)
        {
            if (x < a.length && (y >= b.length || a[x] < b[y]))
            {
                c[z++] = a[x++];
            }
            else
            {
                c[z++] = b[y++];
            }
        }
(nur grob geprüft)

edit: noch korrigiert, 4 Längenprüfungen statt 3 sind schon wieder etwas unschön ;)
 
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