¿Cómo fusionar dos matrices ordenadas en una matriz ordenada? [cerrado]

Me lo pidieron en una entrevista y esta es la solución que proporcioné:

public static int[] merge(int[] a, int[] b) {

    int[] answer = new int[a.length + b.length];
    int i = 0, j = 0, k = 0;
    while (i < a.length && j < b.length)
    {
        if (a[i] < b[j])
        {
            answer[k] = a[i];
            i++;
        }
        else
        {
            answer[k] = b[j];
            j++;
        }
        k++;
    }

    while (i < a.length)
    {
        answer[k] = a[i];
        i++;
        k++;
    }

    while (j < b.length)
    {
        answer[k] = b[j];
        j++;
        k++;
    }

    return answer;
}

¿Hay una manera más eficiente de hacer esto?

Editar: métodos de longitud corregida.

Una mejora menor, pero después del ciclo principal, puede usar System.arraycopypara copiar la cola de cualquiera de las matrices de entrada cuando llegue al final de la otra. Sin O(n)embargo, eso no cambiará las características de rendimiento de su solución.

public static int[] merge(int[] a, int[] b) {

    int[] answer = new int[a.length + b.length];
    int i = 0, j = 0, k = 0;

    while (i < a.length && j < b.length)  
       answer[k++] = a[i] < b[j] ? a[i++] :  b[j++];

    while (i < a.length)  
        answer[k++] = a[i++];

    while (j < b.length)    
        answer[k++] = b[j++];

    return answer;
}

¡Es un poco más compacto pero exactamente igual!

Me sorprende que nadie haya mencionado esta implementación mucho más genial, eficiente y compacta:

public static int[] merge(int[] a, int[] b) {
    int[] answer = new int[a.length + b.length];
    int i = a.length - 1, j = b.length - 1, k = answer.length;

    while (k > 0)
        answer[--k] =
                (j < 0 || (i >= 0 && a[i] >= b[j])) ? a[i--] : b[j--];
    return answer;
}

Puntos de interes

1. ¡Tenga en cuenta que realiza el mismo número de operaciones o menos que cualquier otro algoritmo O (n) pero literalmente en una sola declaración en un solo ciclo while!
2. Si dos matrices tienen aproximadamente el mismo tamaño, entonces la constante para O (n) es la misma. Sin embargo, si las matrices están realmente desequilibradas, las versiones con System.arraycopyganarían porque internamente puede hacerlo con una sola instrucción de ensamblaje x86.
3. Aviso en a[i] >= b[j]lugar de a[i] > b[j]. Esto garantiza la "estabilidad" que se define como cuando los elementos de a y b son iguales, queremos elementos de a antes de b.

Cualquier mejora que se pueda hacer sería micro optimizaciones, el algoritmo general es correcto.

Esta solución también es muy similar a otras publicaciones, excepto que usa System.arrayCopy para copiar los elementos restantes de la matriz.

private static int[] sortedArrayMerge(int a[], int b[]) {
    int result[] = new int[a.length +b.length];
    int i =0; int j = 0;int k = 0;
    while(i<a.length && j <b.length) {
        if(a[i]<b[j]) {
            result[k++] = a[i];
            i++;
        } else {
            result[k++] = b[j];
            j++;
        }
    }
    System.arraycopy(a, i, result, k, (a.length -i));
    System.arraycopy(b, j, result, k, (b.length -j));
    return result;
}

Aquí está la función actualizada. Elimina duplicados, es de esperar que alguien encuentre esto útil:

public static long[] merge2SortedAndRemoveDublicates(long[] a, long[] b) {
    long[] answer = new long[a.length + b.length];
    int i = 0, j = 0, k = 0;
    long tmp;
    while (i < a.length && j < b.length) {
        tmp = a[i] < b[j] ? a[i++] : b[j++];
        for ( ; i < a.length && a[i] == tmp; i++);
        for ( ; j < b.length && b[j] == tmp; j++);
        answer[k++] = tmp;
    }
    while (i < a.length) {
        tmp = a[i++];
        for ( ; i < a.length && a[i] == tmp; i++);
        answer[k++] = tmp;
    }
    while (j < b.length) {
        tmp = b[j++];
        for ( ; j < b.length && b[j] == tmp; j++);
        answer[k++] = tmp;
    }
    return Arrays.copyOf(answer, k);
}

Se puede hacer en 4 declaraciones como a continuación

 int a[] = {10, 20, 30};
 int b[]= {9, 14, 11};
 int res[]=new int[a.legth+b.length]; 
 System.arraycopy(a,0, res, 0, a.length); 
 System.arraycopy(b,0,res,a.length, b.length);
 Array.sort(res)

Tuve que escribirlo en JavaScript, aquí está:

function merge(a, b) {
    var result = [];
    var ai = 0;
    var bi = 0;
    while (true) {
        if ( ai < a.length && bi < b.length) {
            if (a[ai] < b[bi]) {
                result.push(a[ai]);
                ai++;
            } else if (a[ai] > b[bi]) {
                result.push(b[bi]);
                bi++;
            } else {
                result.push(a[ai]);
                result.push(b[bi]);
                ai++;
                bi++;
            }
        } else if (ai < a.length) {
            result.push.apply(result, a.slice(ai, a.length));
            break;
        } else if (bi < b.length) {
            result.push.apply(result, b.slice(bi, b.length));
            break;
        } else {
            break;
        }
    }
    return result;
}

Las colecciones de Apache admiten el método de clasificación desde la versión 4; puedes hacer esto usando el collatemétodo en:

org.apache.commons.collections4.CollectionUtils

Aquí cita de javadoc:

collate(Iterable<? extends O> a, Iterable<? extends O> b, Comparator<? super O> c)

Fusiona dos colecciones ordenadas ay b, en una sola lista ordenada, de modo que se conserva el orden de los elementos según el comparador c.

¡No reinventes la rueda! Referencia del documento: http://commons.apache.org/proper/commons-collections/apidocs/org/apache/commons/collections4/CollectionUtils.html

Combinación de GallopSearch: O (log (n) * log (i)) en lugar de O (n)

Seguí adelante e implementé la sugerencia de barba gris en los comentarios. Principalmente porque necesitaba una versión de misión crítica altamente eficiente de este código.

• El código utiliza un gallopSearch que es O (log (i)) donde i es la distancia desde el índice actual que existe el índice relevante.
• El código utiliza una búsqueda binaria después de que la búsqueda de galope haya identificado el rango adecuado. Como gallop limitó esto a un rango más pequeño, la búsqueda binaria resultante también es O (log (i))
• El galope y la fusión se realizan al revés. Esto no parece crítico para la misión, pero permite la fusión de matrices. Si una de sus matrices tiene suficiente espacio para almacenar los valores de resultados, simplemente puede usarla como la matriz de fusión y la matriz de resultados. Debe especificar el rango válido dentro de la matriz en tal caso.
• No requiere asignación de memoria en ese caso (grandes ahorros en operaciones críticas). Simplemente se asegura de que no lo haga y no pueda sobrescribir ningún valor no procesado (que solo se puede hacer al revés). De hecho, utiliza la misma matriz para las entradas y los resultados. No sufrirá efectos nocivos.
• Usé constantemente Integer.compare (), por lo que esto podría cambiarse para otros fines.
• Hay alguna posibilidad de que me haya burlado un poco y no haya utilizado la información que he probado anteriormente. Tal como la búsqueda binaria en un rango de dos valores, para el cual un valor ya fue verificado. También podría haber una mejor manera de establecer el bucle principal, el valor de volteo c no sería necesario si se combinaran en dos operaciones en secuencia. Como sabes que harás uno y luego el otro cada vez. Hay espacio para un poco de esmalte.

Esta debería ser la forma más eficiente de hacerlo, con la complejidad temporal de O (log (n) * log (i)) en lugar de O (n). Y en el peor de los casos, la complejidad del tiempo de O (n). Si sus matrices son grumosas y tienen largas cadenas de valores juntas, esto eclipsará cualquier otra forma de hacerlo, de lo contrario, será mejor que ellas.

Tiene dos valores de lectura en los extremos de la matriz de fusión y el valor de escritura dentro de la matriz de resultados. Después de descubrir cuál es el valor final es menor, realiza una búsqueda de galope en esa matriz. 1, 2, 4, 8, 16, 32, etc. Cuando encuentra el rango donde el valor de lectura de la otra matriz es mayor. Realiza búsquedas binarias en ese rango (corta el rango a la mitad, busca la mitad correcta, repite hasta un solo valor). Luego, la matriz copia esos valores en la posición de escritura. Teniendo en cuenta que la copia, por necesidad, se mueve de modo que no pueda sobrescribir los mismos valores de la matriz de lectura (lo que significa que la matriz de escritura y la matriz de lectura pueden ser las mismas). Luego realiza la misma operación para la otra matriz que ahora se sabe que es menor que el nuevo valor de lectura de la otra matriz.

static public int gallopSearch(int current, int[] array, int v) {
    int d = 1;
    int seek = current - d;
    int prevIteration = seek;
    while (seek > 0) {
        if (Integer.compare(array[seek], v) <= 0) {
            break;
        }
        prevIteration = seek;
        d <<= 1;
        seek = current - d;
        if (seek < 0) {
            seek = 0;
        }
    }
    if (prevIteration != seek) {
        seek = binarySearch(array, seek, prevIteration, v);
        seek = seek >= 0 ? seek : ~seek;
    }
    return seek;
}

static public int binarySearch(int[] list, int fromIndex, int toIndex, int v) {
    int low = fromIndex;
    int high = toIndex - 1;
    while (low <= high) {
        int mid = (low + high) >>> 1;
        int midVal = list[mid];
        int cmp = Integer.compare(midVal, v);
        if (cmp < 0) {
            low = mid + 1;
        } else if (cmp > 0) {
            high = mid - 1;
        } else {
            return mid;// key found
        }
    }
    return -(low + 1);// key not found.
}

static public int[] sortedArrayMerge(int[] a, int[] b) {
    return sortedArrayMerge(null, a, a.length, b, b.length);
}

static public int[] sortedArrayMerge(int[] results, int[] a, int aRead, int b[], int bRead) {
    int write = aRead + bRead, length, gallopPos;
    if ((results == null) || (results.length < write)) {
        results = new int[write];
    }
    if (aRead > 0 && bRead > 0) {
        int c = Integer.compare(a[aRead - 1], b[bRead - 1]);
        while (aRead > 0 && bRead > 0) {
            switch (c) {
                default:
                    gallopPos = gallopSearch(aRead, a, b[bRead-1]);
                    length = (aRead - gallopPos);
                    write -= length;
                    aRead = gallopPos;
                    System.arraycopy(a, gallopPos--, results, write, length);
                    c = -1;
                    break;
                case -1:
                    gallopPos = gallopSearch(bRead, b, a[aRead-1]);
                    length = (bRead - gallopPos);
                    write -= length;
                    bRead = gallopPos;
                    System.arraycopy(b, gallopPos--, results, write, length);
                    c = 1;
                    break;
            }
        }
    }
    if (bRead > 0) {
        if (b != results) {
            System.arraycopy(b, 0, results, 0, bRead);
        }
    } else if (aRead > 0) {
        if (a != results) {
            System.arraycopy(a, 0, results, 0, aRead);
        }
    }
    return results;
}

Esta debería ser la forma más eficiente de hacerlo.

Algunas respuestas tenían una capacidad de eliminación duplicada. Eso requerirá un algoritmo O (n) porque en realidad debes comparar cada elemento. Así que aquí hay una aplicación independiente para eso, que se aplicará después del hecho. No puede galopar a través de múltiples entradas por completo si necesita verlas todas, aunque podría galopar a través de los duplicados, si tuviera muchos de ellos.

static public int removeDuplicates(int[] list, int size) {
    int write = 1;
    for (int read = 1; read < size; read++) {
        if (list[read] == list[read - 1]) {
            continue;
        }
        list[write++] = list[read];
    }
    return write;
}

Actualización: respuesta anterior, no es un código horrible, pero claramente inferior al anterior.

Otra innecesaria hiper-optimización. No solo invoca arraycopy para los bits finales, sino también para el comienzo. Procesar cualquier no solapamiento introductorio en O (log (n)) mediante una búsqueda binaria en los datos. O (log (n) + n) es O (n) y en algunos casos el efecto será bastante pronunciado, especialmente cuando no hay superposición entre las matrices de fusión.

private static int binarySearch(int[] array, int low, int high, int v) {
    high = high - 1;
    while (low <= high) {
        int mid = (low + high) >>> 1;
        int midVal = array[mid];
        if (midVal > v)
            low = mid + 1;
        else if (midVal < v)
            high = mid - 1;
        else
            return mid; // key found
    }
    return low;//traditionally, -(low + 1);  // key not found.
}

private static int[] sortedArrayMerge(int a[], int b[]) {
    int result[] = new int[a.length + b.length];
    int k, i = 0, j = 0;
    if (a[0] > b[0]) {
        k = i = binarySearch(b, 0, b.length, a[0]);
        System.arraycopy(b, 0, result, 0, i);
    } else {
        k = j = binarySearch(a, 0, a.length, b[0]);
        System.arraycopy(a, 0, result, 0, j);
    }
    while (i < a.length && j < b.length) {
        result[k++] = (a[i] < b[j]) ? a[i++] : b[j++];
    }
    if (j < b.length) {
        System.arraycopy(b, j, result, k, (b.length - j));
    } else {
        System.arraycopy(a, i, result, k, (a.length - i));
    }
    return result;
}

Aquí hay un formulario abreviado escrito en javascript:

function sort( a1, a2 ) {

    var i = 0
        , j = 0
        , l1 = a1.length
        , l2 = a2.length
        , a = [];

    while( i < l1 && j < l2 ) {

        a1[i] < a2[j] ? (a.push(a1[i]), i++) : (a.push( a2[j]), j++);
    }

    i < l1 && ( a = a.concat( a1.splice(i) ));
    j < l2 && ( a = a.concat( a2.splice(j) ));

    return a;
}

    public class Merge {

    // stably merge a[lo .. mid] with a[mid+1 .. hi] using aux[lo .. hi]
    public static void merge(Comparable[] a, Comparable[] aux, int lo, int mid, int hi) {

        // precondition: a[lo .. mid] and a[mid+1 .. hi] are sorted subarrays
        assert isSorted(a, lo, mid);
        assert isSorted(a, mid+1, hi);

        // copy to aux[]
        for (int k = lo; k <= hi; k++) {
            aux[k] = a[k]; 
        }

        // merge back to a[]
        int i = lo, j = mid+1;
        for (int k = lo; k <= hi; k++) {
            if      (i > mid)              a[k] = aux[j++];
            else if (j > hi)               a[k] = aux[i++];
            else if (less(aux[j], aux[i])) a[k] = aux[j++];
            else                           a[k] = aux[i++];
        }

        // postcondition: a[lo .. hi] is sorted
        assert isSorted(a, lo, hi);
    }

    // mergesort a[lo..hi] using auxiliary array aux[lo..hi]
    private static void sort(Comparable[] a, Comparable[] aux, int lo, int hi) {
        if (hi <= lo) return;
        int mid = lo + (hi - lo) / 2;
        sort(a, aux, lo, mid);
        sort(a, aux, mid + 1, hi);
        merge(a, aux, lo, mid, hi);
    }

    public static void sort(Comparable[] a) {
        Comparable[] aux = new Comparable[a.length];
        sort(a, aux, 0, a.length-1);
        assert isSorted(a);
    }


   /***********************************************************************
    *  Helper sorting functions
    ***********************************************************************/

    // is v < w ?
    private static boolean less(Comparable v, Comparable w) {
        return (v.compareTo(w) < 0);
    }

    // exchange a[i] and a[j]
    private static void exch(Object[] a, int i, int j) {
        Object swap = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = swap;
    }


   /***********************************************************************
    *  Check if array is sorted - useful for debugging
    ***********************************************************************/
    private static boolean isSorted(Comparable[] a) {
        return isSorted(a, 0, a.length - 1);
    }

    private static boolean isSorted(Comparable[] a, int lo, int hi) {
        for (int i = lo + 1; i <= hi; i++)
            if (less(a[i], a[i-1])) return false;
        return true;
    }


   /***********************************************************************
    *  Index mergesort
    ***********************************************************************/
    // stably merge a[lo .. mid] with a[mid+1 .. hi] using aux[lo .. hi]
    private static void merge(Comparable[] a, int[] index, int[] aux, int lo, int mid, int hi) {

        // copy to aux[]
        for (int k = lo; k <= hi; k++) {
            aux[k] = index[k]; 
        }

        // merge back to a[]
        int i = lo, j = mid+1;
        for (int k = lo; k <= hi; k++) {
            if      (i > mid)                    index[k] = aux[j++];
            else if (j > hi)                     index[k] = aux[i++];
            else if (less(a[aux[j]], a[aux[i]])) index[k] = aux[j++];
            else                                 index[k] = aux[i++];
        }
    }

    // return a permutation that gives the elements in a[] in ascending order
    // do not change the original array a[]
    public static int[] indexSort(Comparable[] a) {
        int N = a.length;
        int[] index = new int[N];
        for (int i = 0; i < N; i++)
            index[i] = i;

        int[] aux = new int[N];
        sort(a, index, aux, 0, N-1);
        return index;
    }

    // mergesort a[lo..hi] using auxiliary array aux[lo..hi]
    private static void sort(Comparable[] a, int[] index, int[] aux, int lo, int hi) {
        if (hi <= lo) return;
        int mid = lo + (hi - lo) / 2;
        sort(a, index, aux, lo, mid);
        sort(a, index, aux, mid + 1, hi);
        merge(a, index, aux, lo, mid, hi);
    }

    // print array to standard output
    private static void show(Comparable[] a) {
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            StdOut.println(a[i]);
        }
    }

    // Read strings from standard input, sort them, and print.
    public static void main(String[] args) {
        String[] a = StdIn.readStrings();
        Merge.sort(a);
        show(a);
    }
}

Creo que la introducción de la lista de omisión para la matriz ordenada más grande puede reducir el número de comparaciones y puede acelerar el proceso de copia en la tercera matriz. Esto puede ser bueno si la matriz es demasiado grande.

public int[] merge(int[] a, int[] b) {
    int[] result = new int[a.length + b.length];
    int aIndex, bIndex = 0;

    for (int i = 0; i < result.length; i++) {
        if (aIndex < a.length && bIndex < b.length) {
            if (a[aIndex] < b[bIndex]) {
                result[i] = a[aIndex];
                aIndex++;
            } else {
                result[i] = b[bIndex];
                bIndex++;
            }
        } else if (aIndex < a.length) {
            result[i] = a[aIndex];
            aIndex++;
        } else {
            result[i] = b[bIndex];
            bIndex++;
        }
    }

    return result;
}

public static int[] merge(int[] a, int[] b) {
    int[] mergedArray = new int[(a.length + b.length)];
    int i = 0, j = 0;
    int mergedArrayIndex = 0;
    for (; i < a.length || j < b.length;) {
        if (i < a.length && j < b.length) {
            if (a[i] < b[j]) {
                mergedArray[mergedArrayIndex] = a[i];
                i++;
            } else {
                mergedArray[mergedArrayIndex] = b[j];
                j++;
            }
        } else if (i < a.length) {
            mergedArray[mergedArrayIndex] = a[i];
            i++;
        } else if (j < b.length) {
            mergedArray[mergedArrayIndex] = b[j];
            j++;
        }
        mergedArrayIndex++;
    }
    return mergedArray;
}

Algoritmo podría mejorarse de muchas maneras. Por ejemplo, es razonable verificar si a[m-1]<b[0]o b[n-1]<a[0]. En cualquiera de esos casos, no hay necesidad de hacer más comparaciones. Algoritmo podría simplemente copiar matrices de origen en el resultante en el orden correcto.

Las mejoras más complicadas pueden incluir la búsqueda de partes entrelazadas y ejecutar el algoritmo de fusión solo para ellas. Podría ahorrar mucho tiempo, cuando los tamaños de las matrices combinadas difieren en decenas de veces.

Este problema está relacionado con el algoritmo mergesort, en el que dos sub-matrices ordenadas se combinan en una sola sub-matriz ordenada. El libro CLRS da un ejemplo del algoritmo y limpia la necesidad de verificar si se ha alcanzado el final agregando un valor centinela (algo que se compara y "mayor que cualquier otro valor") al final de cada matriz.

Escribí esto en Python, pero también debería traducirse muy bien a Java:

def func(a, b):
    class sentinel(object):
        def __lt__(*_):
            return False

    ax, bx, c = a[:] + [sentinel()], b[:] + [sentinel()], []
    i, j = 0, 0

    for k in range(len(a) + len(b)):
        if ax[i] < bx[j]:
            c.append(ax[i])
            i += 1
        else:
            c.append(bx[j])
            j += 1

    return c

Puede usar 2 hilos para llenar la matriz resultante, uno desde el frente, uno desde atrás.

Esto puede funcionar sin sincronización en el caso de los números, por ejemplo, si cada hilo inserta la mitad de los valores.

//How to merge two sorted arrays into a sorted array without duplicates?
//simple C Coding
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

main()
{
    int InputArray1[] ={1,4,5,7,8,9,12,13,14,17,40};
    int InputArray2[] ={4,5,11,14,15,17,18,19,112,122,122,122,122};
    int n=10;
    int OutputArray[30];
    int i=0,j=0,k=0;
    //k=OutputArray
    while(i<11 && j<13)
    {
        if(InputArray1[i]<InputArray2[j])
        {
            if (k == 0 || InputArray1[i]!= OutputArray[k-1])
            {
                OutputArray[k++] = InputArray1[i];
            }
            i=i+1;
        }
        else if(InputArray1[i]>InputArray2[j])
        {
            if (k == 0 || InputArray2[j]!= OutputArray[k-1])
            {
                OutputArray[k++] = InputArray2[j];
            }
            j=j+1;
        }
        else
        {
            if (k == 0 || InputArray1[i]!= OutputArray[k-1])
            {
                OutputArray[k++] = InputArray1[i];
            }
            i=i+1;
            j=j+1;
        }
    };
    while(i<11)
    {
        if(InputArray1[i]!= OutputArray[k-1])
            OutputArray[k++] = InputArray1[i++];
        else
            i++;
    }
    while(j<13)
    {
        if(InputArray2[j]!= OutputArray[k-1])
            OutputArray[k++] = InputArray2[j++];
        else
            j++;
    }
    for(i=0; i<k; i++)
    {
        printf("sorted data:%d\n",OutputArray[i]);
    };
}

public static int[] merge(int[] listA, int[] listB) {
        int[] mergedList = new int[ listA.length + listB.length];
        int i = 0; // Counter for listA
        int j = 0; // Counter for listB
        int k = 0; // Counter for mergedList
        while (true) {
            if (i >= listA.length && j >= listB.length) {
                break;
            }
            if (i < listA.length && j < listB.length) { // If both counters are valid.
                if (listA[i] <= listB[j]) {
                    mergedList[k] = listA[i];
                    k++;
                    i++;
                } else {
                    mergedList[k] = listB[j];
                    k++;
                    j++;
                }
            } else if (i < listA.length && j >= listB.length) { // If only A's counter is valid.
                mergedList[k] = listA[i];
                k++;
                i++;
            } else if (i <= listA.length && j < listB.length) { // If only B's counter is valid
                mergedList[k] = listB[j];
                k++;
                j++;
            }
        }
        return mergedList;
    }

var arrCombo = function(arr1, arr2){
  return arr1.concat(arr2).sort(function(x, y) {
    return x - y;
  });
};

Mi lenguaje de programación favorito es JavaScript.

function mergeSortedArrays(a, b){
    var result = [];

    var sI = 0;
    var lI = 0;
    var smallArr;
    var largeArr;
    var temp;

    if(typeof b[0] === 'undefined' || a[0]<b[0]){
        smallArr = a;
        largeArr = b;
    } else{
        smallArr = b;
        largeArr = a;
    }

    while(typeof smallArr[sI] !== 'undefined'){
        result.push(smallArr[sI]);
        sI++;

        if(smallArr[sI]>largeArr[lI] || typeof smallArr[sI] === 'undefined'){
            temp = smallArr;
            smallArr = largeArr;
            largeArr = temp;
            temp = sI;
            sI = lI;
            lI = temp;
        }
    }
    return result;
}

Tal vez use System.arraycopy

public static byte[] merge(byte[] first, byte[] second){
    int len = first.length + second.length;
    byte[] full = new byte[len];
    System.arraycopy(first, 0, full, 0, first.length);
    System.arraycopy(second, 0, full, first.length, second.length);
    return full;
}

public static void main(String[] args) {
    int[] arr1 = {2,4,6,8,10,999};
    int[] arr2 = {1,3,5,9,100,1001};

    int[] arr3 = new int[arr1.length + arr2.length];

    int temp = 0;

    for (int i = 0; i < (arr3.length); i++) {
        if(temp == arr2.length){
            arr3[i] = arr1[i-temp];
        }
        else if (((i-temp)<(arr1.length)) && (arr1[i-temp] < arr2[temp])){
                arr3[i] = arr1[i-temp];
        }
        else{
            arr3[i] = arr2[temp];
            temp++;
        }
    }

    for (int i : arr3) {
        System.out.print(i + ", ");
    }
}

Salida es:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 100, 999, 1001,

Puede usar operadores ternarios para hacer que el código sea un poco más compacto

public static int[] mergeArrays(int[] a1, int[] a2) {
    int[] res = new int[a1.length + a2.length];
    int i = 0, j = 0;

    while (i < a1.length && j < a2.length) {
        res[i + j] = a1[i] < a2[j] ? a1[i++] : a2[j++];
    }

    while (i < a1.length) {
        res[i + j] = a1[i++];
    }

    while (j < a2.length) {
        res[i + j] = a2[j++];
    }

    return res;
}

public static int[] mergeSorted(int[] left, int[] right) {
    System.out.println("merging " + Arrays.toString(left) + " and " + Arrays.toString(right));
    int[] merged = new int[left.length + right.length];
    int nextIndexLeft = 0;
    int nextIndexRight = 0;
    for (int i = 0; i < merged.length; i++) {
        if (nextIndexLeft >= left.length) {
            System.arraycopy(right, nextIndexRight, merged, i, right.length - nextIndexRight);
            break;
        }
        if (nextIndexRight >= right.length) {
            System.arraycopy(left, nextIndexLeft, merged, i, left.length - nextIndexLeft);
            break;
        }
        if (left[nextIndexLeft] <= right[nextIndexRight]) {
            merged[i] = left[nextIndexLeft];
            nextIndexLeft++;
            continue;
        }
        if (left[nextIndexLeft] > right[nextIndexRight]) {
            merged[i] = right[nextIndexRight];
            nextIndexRight++;
            continue;
        }
    }
    System.out.println("merged : " + Arrays.toString(merged));
    return merged;
}

Solo un poco diferente de la solución original

Para unir dos conjuntos ordenados en complejidad de tiempo O (m + n), utilice el siguiente enfoque con un solo bucle. myn es la longitud de la primera matriz y la segunda matriz.

public class MargeSortedArray {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[]{1,3,4,7};
        int[] array2 = new int[]{2,5,6,8,12,45};
        int[] newarry = margeToSortedArray(array, array2);
        //newarray is marged array
    }

    // marge two sorted array with o(a+n) time complexity
    public static int[] margeToSortedArray(int[] array, int[] array2) {
        int newarrlen = array.length+array2.length;
        int[] newarr = new int[newarrlen];

        int pos1=0,pos2=0;
        int len1=array.length, len2=array2.length;

        for(int i =0;i<newarrlen;i++) {     
            if(pos1>=len1) {
                newarr[i]=array2[pos2];
                pos2++;
                continue;
            }
            if(pos2>=len2) {
                newarr[i]=array[pos1];
                pos1++;
                continue;
            }

            if(array[pos1]>array2[pos2]) {
                newarr[i]=array2[pos2];
                pos2++;
            } else {
                newarr[i]=array[pos1];
                pos1++;
            }   
        }

        return newarr;
    }

}

var arr1 = [2,10,20,30,100];
var arr2 = [2,4,5,6,7,8,9];
var j = 0;
var i =0;
var newArray = [];

for(var x=0;x< (arr1.length + arr2.length);x++){
    if(arr1[i] >= arr2[j]){                //check if element arr2 is equal and less than arr1 element
        newArray.push(arr2[j]);
      j++;
    }else if(arr1[i] < arr2[j]){            //check if element arr1 index value  is less than arr2 element
        newArray.push(arr1[i]);
        i++;
    }
    else if(i == arr1.length || j < arr2.length){    // add remaining arr2 element
        newArray.push(arr2[j]);
        j++
    }else{                                                   // add remaining arr1 element
        newArray.push(arr1[i]); 
        i++
    }

}

console.log(newArray);

Dado que la pregunta no asume ningún lenguaje específico. Aquí está la solución en Python. Suponiendo que las matrices ya están ordenadas.

Enfoque 1: uso de matrices numpy: importar numpy

arr1 = numpy.asarray([ 1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 11, 14, 15, 55])
arr2 = numpy.asarray([11, 32, 43, 45, 66, 76, 88])

array = numpy.concatenate((arr1,arr2), axis=0)
array.sort()

Enfoque 2: uso de la lista, suponiendo que las listas estén ordenadas.

list_new = list1.extend(list2)
list_new.sort()

Aquí está mi implementación de Java que elimina duplicados.

public static int[] mergesort(int[] a, int[] b) {
    int[] c = new int[a.length + b.length];
    int i = 0, j = 0, k = 0, duplicateCount = 0;

    while (i < a.length || j < b.length) {
        if (i < a.length && j < b.length) {
            if (a[i] == b[j]) {
                c[k] = a[i];
                i++;j++;duplicateCount++;
            } else {
                c[k] = a[i] < b[j] ? a[i++] : b[j++];
            }
        } else if (i < a.length) {
            c[k] = a[i++];
        } else if (j < a.length) {
            c[k] = b[j++];
        }
        k++;
    }

    return Arrays.copyOf(c, c.length - duplicateCount);
}