Разбор задачи: Объединение двух отсортированных списков

Предложенный нами код решения:

def merge_two_lists(list1, list2):
    # Инициализируем пустой список для результата
    merged_list = []

    # Указатели на текущие индексы в list1 и list2
    i, j = 0, 0

    # Проходим по обоим спискам, пока не достигнем конца хотя бы одного
    while i < len(list1) and j < len(list2):
        if list1[i] <= list2[j]:
            merged_list.append(list1[i])
            i += 1
        else:
            merged_list.append(list2[j])
            j += 1

    # Добавляем оставшиеся элементы из list1 или list2
    merged_list.extend(list1[i:])
    merged_list.extend(list2[j:])

    return merged_list

1. Инициализация пустого списка результата

merged_list = []

Мы создаём пустой список merged_list, куда будем последовательно добавлять элементы из обоих входных списков в отсортированном порядке.

2. Инициализация указателей

i, j = 0, 0

Указатели i и j используются для отслеживания текущей позиции в списках list1 и list2. Они начинаются с 0, так как мы стартуем с начала каждого списка.

3. Основной цикл: слияние списков

while i < len(list1) and j < len(list2):
    if list1[i] <= list2[j]:
        merged_list.append(list1[i])
        i += 1
    else:
        merged_list.append(list2[j])
        j += 1

• Условие while: Цикл продолжается до тех пор, пока оба указателя i и j находятся внутри границ соответствующих списков. Это означает, что у нас есть элементы в обоих списках для сравнения.
• Сравнение элементов:
  • Если текущий элемент из list1 меньше или равен текущему элементу из list2, то этот элемент добавляется в merged_list, и указатель i увеличивается на 1.
  • Иначе добавляется элемент из list2, и указатель j увеличивается на 1.

Таким образом, мы всегда добавляем минимальный из текущих элементов двух списков.

4. Добавление оставшихся элементов

merged_list.extend(list1[i:])
merged_list.extend(list2[j:])

После завершения цикла while, один из списков может быть полностью обработан, а в другом могут остаться элементы. Эти строки добавляют все оставшиеся элементы в merged_list:

• list1[i:] — оставшиеся элементы из list1, начиная с позиции i.
• list2[j:] — оставшиеся элементы из list2, начиная с позиции j.

5. Возврат результата

return merged_list

Функция возвращает окончательный список merged_list, который является отсортированным объединением двух входных списков.

Примеры работы функции

1. Пример 1:
   • Вход: list1 = [1, 2, 4], list2 = [1, 3, 4].
   • Процесс:
     1. Сравниваются 1 и 1, добавляется 1 из list1.
     2. Сравниваются 2 и 1, добавляется 1 из list2.
     3. Сравниваются 2 и 3, добавляется 2 из list1.
     4. Сравниваются 4 и 3, добавляется 3 из list2.
     5. Добавляются оставшиеся элементы: 4 из list1 и 4 из list2.
   • Выход: [1, 1, 2, 3, 4, 4].
2. Пример 2:
   • Вход: list1 = [], list2 = [].
   • Процесс:
     • Оба списка пусты, поэтому сразу возвращается пустой список.
   • Выход: [].
3. Пример 3:
   • Вход: list1 = [], list2 = [0].
   • Процесс:
     • list1 пуст, поэтому добавляется весь list2.
   • Выход: [0].