[数据结构与算法]iOS LeetCode ? 查找和最小的K对数字

给定两个以升序排列的整数数组 nums1 和 nums2 , 以及一个整数 k 。

定义一对值 (u,v)，其中第一个元素来自 nums1，第二个元素来自 nums2 。

请找到和最小的 k 个数对 (u1,v1), (u2,v2) ... (uk,vk) 。

示例 1:

输入: nums1 = [1,7,11], nums2 = [2,4,6], k = 3
输出: [1,2],[1,4],[1,6]
解释: 返回序列中的前 3 对数：
     [1,2],[1,4],[1,6],[7,2],[7,4],[11,2],[7,6],[11,4],[11,6]

示例 2:

输入: nums1 = [1,1,2], nums2 = [1,2,3], k = 2
输出: [1,1],[1,1]
解释: 返回序列中的前 2 对数：
     [1,1],[1,1],[1,2],[2,1],[1,2],[2,2],[1,3],[1,3],[2,3]

示例 3:

输入: nums1 = [1,2], nums2 = [3], k = 3 
输出: [1,3],[2,3]
解释: 也可能序列中所有的数对都被返回:[1,3],[2,3]

提示:

• 1 <= nums1.length, nums2.length <= 10⁴
• -10⁹ <= nums1[i], nums2[i] <= 10⁹
• nums1, nums2 均为升序排列
• 1 <= k <= 1000

解题思路

• 利用一个数组来保存 nums1 中每个元素对应的最小组合的 nums2 下标，这样每次只需要最多遍历 n 次就能获取剩下可用最小的组合，获取之后，对应的下标就加一，这样就可以防止重复获取。
• 所谓双指针，指的就是 f 数组的下标对应 nums1 的下标元素，而 f 数组中的元素值对应的就是 nums2 下标元素。
• 时间复杂度是 O(n * k) 的。

代码

	// 373. 查找和最小的K对数字
    func kSmallestPairs(_ nums1: [Int], _ nums2: [Int], _ k: Int) -> [[Int]] {
        var res = [[Int]]()
        let n = nums1.count, m = nums2.count
        guard n > 0 && m > 0 else {
            return []
        }
        // 利用一个数组来保存 nums1 中每个元素对应的最小组合的 nums2 下标，初始值为 0
        var f = [Int](repeating: 0, count: n)
        
        // 外层最多遍历 k 次，获取前 k 个最小值
        while res.count < k {
            var cur = 0
            // 遍历每个 nums1 元素对应 nums2 最小可用组合，并获取最小组合
            for i in 1..<n {
                // 当前 i 位置可用组合已经用完了
                if f[i] == m {
                    continue
                }
                // 比较获取最小的组合
                if f[cur] == m || nums1[cur] + nums2[f[cur]] > nums1[i] + nums2[f[i]] {
                    cur = i
                }
            }
            // 所有的组合都用完了，就跳出循环
            if f[cur] == m {
                break
            }
            // 答案中添加当前组合
            res.append([nums1[cur], nums2[f[cur]]])
            // 当前组合中 nums1 元素对应的 nums2 元素下标加一，这样就不会重复用到之前的组合
            f[cur] += 1
        }
        
        return res
    }