class Solution {
    public int[][] insert(int[][] intervals, int[] newInterval) {
        List<int[]> result = new ArrayList<>();
        int i = 0;
        // Step 1: 添加所有在 newInterval 之前的区间
        while(i < intervals.length && intervals[i][1] < newInterval[0]) {
            result.add(intervals[i]);
            i++;
        }
        //执行到这里说明 intervals[i][1] >= newInterval[0]
        //Step 2: 合并与 newInterval 重叠的区间
        //区间 [a, b] 和 [c, d] 重叠 的条件是 a <= d && c <= b
        //这里只需要一个条件进行判断
        while(i < intervals.length && intervals[i][0] <= newInterval[1]) {
            newInterval[0] = Math.min(intervals[i][0], newInterval[0]); 
            newInterval[1] = Math.max(intervals[i][1], newInterval[1]);
            i++;
        }
        result.add(newInterval);
        // Step 3: 添加剩余的区间
        while(i < intervals.length) {
            result.add(intervals[i]);
            i++;
        }

        return result.toArray(new int[result.size()][]);
    }
}

为什么需要 result.toArray(new int[result.size()][]);？

这一行代码的核心作用是将 List<int[]> 类型的数据转换成 二维数组 int[][]，这是因为方法的返回类型要求是 int[][]。

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为什么需要使用 toArray()？

1. result 是一个 List<int[]> 类型：
   在代码中，result 是一个 动态数组（ArrayList）结构，用来存储合并后的所有区间。

2. 返回类型是 int[][]：
   LeetCode 提供的题目要求返回的是一个 二维数组 int[][]，而 List<int[]> 并不直接等同于 int[][]。

3. toArray() 的作用：
   toArray() 是 List 类提供的方法，可以将 List 转换成一个数组。

   • 语法：

     result.toArray(new int[result.size()][]);
     

   • 传入的参数 new int[result.size()][] 是一个数组模板，toArray() 方法会根据这个模板创建一个正确类型的二维数组。

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为什么只需要指定第一个维度的大小？

在二维数组中，数组的结构类似于：

int[][] array = new int[row][];

这里：

• 第一个维度 row 表示数组有多少行（每个元素是一维数组）。
• 第二个维度（每一行的长度）可以是 不指定的，即 null 或未初始化，或者动态填充。

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在 toArray() 中的具体作用：

• new int[result.size()][]：
  这里指定了第一个维度的大小 result.size()，即最终的二维数组有多少行。

• 不指定第二个维度：
  这是因为 List<int[]> 中每个元素本身已经是一个一维数组（int[]），因此 toArray() 只需要创建一个包含这些一维数组的外层二维数组。

  • 例如，如果 result 是 [ [1,3], [6,9] ]：
    • result.size() = 2（表示有两行）。
    • 每一行的内容已经是 int[] 类型，因此不需要额外指定第二个维度的大小。

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为什么这样写可以工作？

• toArray() 会将 List 中的每个元素（int[]）复制到二维数组中。
• 传入的模板 new int[result.size()][] 确保返回的是一个 int[][] 类型。

示例：
假设：

List<int[]> result = new ArrayList<>();
result.add(new int[]{1, 5});
result.add(new int[]{6, 9});

调用：

int[][] array = result.toArray(new int[result.size()][]);

输出：

array = [[1, 5], [6, 9]];

这样返回的 array 就是一个符合要求的二维数组 int[][]。

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总结

1. toArray() 的必要性：将 List<int[]> 转换成 int[][]，满足返回类型要求。
2. 只需指定第一个维度的大小：因为 List<int[]> 中的元素本身就是一维数组（int[]），无需再指定第二个维度的大小。
3. new int[result.size()][] 提供了一个正确类型的模板，toArray() 会基于它创建二维数组。