【算法】代码随想录之数组

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前言

一、二分查找法(LeetCode--704)

二、移除元素(LeetCode--27)

三、有序数组的平方(LeetCode--977)

四、长度最小的子数组(LeetCode--209)

五、螺旋矩阵II(LeetCode--59)


前言

跟随代码随想录,学习数组相关的算法题目,记录学习过程中的tips。


一、二分查找法(LeetCode--704)

【1】算法功能:在有序数组中,查找指定元素,时间复杂度为O(log N)。

【2】算法思想:定义首尾指针分别指向数组的首尾元素,若中间元素的值小于目标值则将首指针移动至中间元素右侧,若中间元素的值大于目标值则将尾指针移动至中间元素的左侧,若相等则返回下标。

【3】代码实现:在左闭右闭的区间内查找。

class Solution {
public:int search(vector<int>& nums, int target) {int low = 0, high = nums.size() - 1;while (low <= high) {int mid = (low + high) / 2;if (nums[mid] == target) {return mid;} else if (nums[mid] < target) {low = mid + 1;} else {high = mid - 1;}}return -1;}
};

【4】易错点:①注意while循环的判定条件;②注意high的更新条件。


二、移除元素(LeetCode--27)

在之前的刷题中已经遇到过,且代码随想录的解法与当时我的初次解法相同,见【LeetCode算法】第27题:移除元素-CSDN博客。


三、有序数组的平方(LeetCode--977)

【1】题目描述:

【2】解决思想:首先,找到正负元素的分界线,利用双指针法来解决。i指针指向最后一个负元素,j指针指向第一个正元素。每次比较i和j元素的大小,谁小就加入目标数组中。i指针向左移动,j指针向右移动。

【3】C++代码:

class Solution {
public:vector<int> sortedSquares(vector<int>& nums) {vector<int> ret;//最终返回的数组//找到首个>=0的元素(分界线)int k = 0;int len = nums.size();while (k < len && nums[k] < 0) {++k;}//双指针法:i从k处往左,j从k处往右int i = k - 1, j = k;while (i >= 0 || j < len) {if (i < 0) {ret.push_back(nums[j] * nums[j]);++j;} else if (j >= len) {ret.push_back(nums[i] * nums[i]);--i;} else if (abs(nums[i]) < abs(nums[j])) {ret.push_back(nums[i] * nums[i]);--i;} else {ret.push_back(nums[j] * nums[j]);++j;}}return ret;}
};

【4】时间复杂度:O(N)。

【5】空间复杂度:O(1),不算目标数组ret。


四、长度最小的子数组(LeetCode--209)

【1】题目描述:

【2】解决思想:滑动窗口。定义两个指针分别指向滑动窗口的起始位置和终止位置。在主循环中,让终止位置不断后移,每次后移均加上扫过的元素值。当累加值大于等于目标值时,循环缩小起始位置(为了找到最小的数组长度)。

【3】C++代码:

class Solution {
public:int minSubArrayLen(int target, vector<int>& nums) {int i = 0;//滑动窗口起始位置int sum = 0;int ret = INT_MAX;//j指向滑动窗口的终止位置for (int j = 0; j < nums.size(); ++j) {sum += nums[j];//循环缩小窗口的起始位置while (sum >= target) {ret = min(ret, j - i + 1);sum -= nums[i++];}}return ret == INT_MAX? 0 : ret;}
};

【4】时间复杂度:O(N)。

【5】空间复杂度:O(1)。

【6】启示:当在一个样本空间中寻找一组满足某些条件的连续的子空间时,可以考虑采用滑动窗口方法。


五、螺旋矩阵II(LeetCode--59)

【1】题目描述:

【2】解决思想:如下图所示,每一圈分为四种情况来处理:最上面、最右面、最下面、最左面。同时,每次处理每一条边的时候都遵循左闭右开原则(处理最左边节点,不处理最右边节点),使得每一条边的处理规则都一致。转的圈数是n/2,当n为奇数时最后需要额外添加最中间的一个洞。

【3】C++代码:

class Solution {
public:vector<vector<int>> generateMatrix(int n) {vector<vector<int>> ret(n, vector<int>(n, 0));int startX = 0, startY = 0;//起始点位置int offset = 1;//每转一圈,偏移量+1int count = 1;//填入数组中的值int circleNum = n / 2;//转的圈数for (int k = 0; k < circleNum; ++k) {int i, j;//第一条边:最上面for (j = startY; j < n - offset; ++j) ret[startX][j] = count++;//第二条边:最右面for (i = startX; i < n - offset; ++i)ret[i][j] = count++;//第三条边:最下面for (; j > startY; --j)ret[i][j] = count++;//第四条边:最左面for (; i > startX; --i)ret[i][j] = count++;startX++;startY++;offset++;}//维度为奇数时,填中间的一格if (n % 2 == 1)ret[startX][startY] = count;return ret;}
};

【4】时间复杂度:O(N^2)

【5】空间复杂度:O(1),不算存储数据的数组。

【6】启示:针对模拟转圈的场景,找到一致性的处理规则很关键。

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