вообще, это как раз таки математическая задача.(если я не прав, поправьте).
Скорее всего автор имел ввиду задачу об объединении неупорядоченных целочисленных множеств(т.е. вида
![$\{0, 23, 1, 99, 3, 4, 2\}$ $\{0, 23, 1, 99, 3, 4, 2\}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/d/6/2d6759c5b110e94cc3d81b98c4f8413982.png)
). Или , по-другому, неотсортированных массивов.
Задачу можно свести к построению минимального остовного леса. (алгоритмы Прима и Краскала).
Как вариант предлагаю рассмотреть граф, заданный списком рёбер. Рёбра получим следующим образом: если заданы два множества
![$\{a_1, a_2, ... a_n\}$ $\{a_1, a_2, ... a_n\}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/5/1/051897149a3c48c131a834e3ef272e4182.png)
и
![$\{b_1, b_2, ..., b_k\}, k \ge n$ $\{b_1, b_2, ..., b_k\}, k \ge n$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/a/d/0ad3c79d963da3c1ac2c6f3f245134b682.png)
, то рёбрами будут
![$\{(a_1,b_1),...,(a_n,b_n),(b_{n+1},b_{n+1}),...,(b_k,b_k))\}$ $\{(a_1,b_1),...,(a_n,b_n),(b_{n+1},b_{n+1}),...,(b_k,b_k))\}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/5/d/95d76aa3a622bb5f5da836a2ff718ec282.png)
теперь каждому ребру приписываем вес 1 и применяем любой из алгоритмов построения минимального остовного леса.
можно при этом последние
![$k-n$ $k-n$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/3/6/33677f107b5bde787142f55c46f0422982.png)
рёбер сразу включить в остовный лес и не возиться с ними
P.S.: Какая-то очень похожая задача встречается при изучении бинарных деревьев поиска. Наверное, объединение деревьев. В общем, что-то там про графы