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代码随想录算法训练营第二天| 977.有序数组的平方 ,209.长度最小的子数组 ,59.螺旋矩阵II

不吃-香菜i 2024-09-26 12:01:19
简介代码随想录算法训练营第二天| 977.有序数组的平方 ,209.长度最小的子数组 ,59.螺旋矩阵II

977.有序数组的平方

题目链接:https://leetcode.cn/problems/squares-of-a-sorted-array/
文章讲解:https://programmercarl.com/0977.%E6%9C%89%E5%BA%8F%E6%95%B0%E7%BB%84%E7%9A%84%E5%B9%B3%E6%96%B9.html

暴力排序思想

  • 每个数平方之后,排个序,代码如下:
  • 这个时间复杂度是 O(n + nlogn), 可以说是O(nlogn)的时间复杂度。
class Solution {
    //暴力排序
    public int[] sortedSquares(int[] nums) {
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            nums[i] *= nums[i];
        }
        Arrays.sort(nums);
        return nums;
    }
}

双指针思想:数组本身有序

  • 那么数组平方的最大值就在数组的两端,不是最左边就是最右边,不可能是中间。
  • 此时可以考虑双指针法,i指向起始位置,j指向终止位置。
  • 定义一个新数组result,和A数组一样的大小,让k指向result数组终止位置。

如果A[i] * A[i] < A[j] * A[j] 那么result[k–] = A[j] * A[j]; 。
如果A[i] * A[i] >= A[j] * A[j] 那么result[k–] = A[i] * A[i]; 。
此时的时间复杂度为O(n).

//双指针思想
    public int[] sortedSquares(int[] nums) {
        int l = 0, r = nums.length - 1;
        int[] res = new int[r + 1];
        int index = res.length - 1;
        while(l <= r) {
            if(nums[l] * nums[l] > nums[r] * nums[r]) {
                res[index--] = nums[l] * nums[l];
                l++; 
            }else {
                res[index--] = nums[r] * nums[r];
                r--;
            }
        }
        return res;
    }

209.长度最小的子数组

题目链接:https://leetcode.cn/problems/minimum-size-subarray-sum/
文章讲解:https://programmercarl.com/0209.%E9%95%BF%E5%BA%A6%E6%9C%80%E5%B0%8F%E7%9A%84%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84.html

暴力解法

  • 暴力解法两个for循环,然后不断的寻找符合条件的子序列,时间复杂度是O(n^2)。
class Solution {
    public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
        int ans = Integer.MAX_VALUE;
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int sum = 0;
            for(int j = i; j < nums.length; j++) {
                sum += nums[j];
                if (sum >= target) { // 一旦发现子序列和超过了target,更新result
                    int subLength = j - i + 1; // 取子序列的长度
                    ans = ans < subLength ? ans : subLength;
                    break; // 因为是找符合条件最短的子序列,所以一旦符合条件就break
                }
            }
        }
        return ans == Integer.MAX_VALUE ? 0 : ans;
    }
}

在这里插入图片描述

滑动窗口

所谓滑动窗口,就是不断的调节子序列的起始位置和终止位置,从而得出我们要想的结果。
在暴力解法中,是一个for循环滑动窗口的起始位置,一个for循环为滑动窗口的终止位置,用两个for循环 完成了一个不断搜索区间的过程。
那么滑动窗口如何用一个for循环来完成这个操作呢。
首先要思考 如果用一个for循环,那么应该表示 滑动窗口的起始位置,还是终止位置。
如果只用一个for循环来表示 滑动窗口的起始位置,那么如何遍历剩下的终止位置?
此时难免再次陷入 暴力解法的怪圈。
所以 只用一个for循环,那么这个循环的索引,一定是表示滑动窗口的终止位置。

在本题中实现滑动窗口,主要确定如下三点:

  • 窗口内是什么?
  • 如何移动窗口的起始位置?
  • 如何移动窗口的结束位置?
  • 窗口就是 满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组。
  • 窗口的起始位置如何移动:如果当前窗口的值大于s了,窗口就要向前移动了(也就是该缩小了)。
  • 窗口的结束位置如何移动:窗口的结束位置就是遍历数组的指针,也就是for循环里的索引。
  • 时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度:O(1)
// 滑动窗口
class Solution {
    public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
        int left = 0;
        int sum = 0;
        int ans = Integer.MAX_VALUE;
        for(int right = 0; right < nums.length; right++) {
            sum += nums[right];
            while(sum >= target) {
                ans = Math.min(right - left + 1, ans);
                sum -= nums[left++];
            }
        }
        return ans == Integer.MAX_VALUE ? 0 : ans;
    }
}

59.螺旋矩阵II

题目链接:https://leetcode.cn/problems/spiral-matrix-ii/
文章讲解:https://programmercarl.com/0059.%E8%9E%BA%E6%97%8B%E7%9F%A9%E9%98%B5II.html

本题主要十分考察对代码的掌控能力。坚持循环不变量原则。
模拟顺时针画矩阵的过程:
填充上行从左到右
填充右列从上到下
填充下行从右到左
填充左列从下到上
由外向内一圈一圈这么画下去。
按照左闭右开的原则,整体代码如下:

//时间复杂度 O(n^2): 模拟遍历二维矩阵的时间
//空间复杂度 O(1)
class Solution {
    public int[][] generateMatrix(int n) {
        int loop = 0;  // 控制循环次数
        int[][] res = new int[n][n];
        int start = 0;  // 每次循环的开始点(start, start)
        int count = 1;  // 定义填充数字
        int i, j;

        while (loop++ < n / 2) { // 判断边界后,loop从1开始
            // 模拟上侧从左到右
            for (j = start; j < n - loop; j++) {
                res[start][j] = count++;
            }

            // 模拟右侧从上到下
            for (i = start; i < n - loop; i++) {
                res[i][j] = count++;
            }

            // 模拟下侧从右到左
            for (; j >= loop; j--) {
                res[i][j] = count++;
            }

            // 模拟左侧从下到上
            for (; i >= loop; i--) {
                res[i][j] = count++;
            }
            start++;
        }

        if (n % 2 == 1) {
            res[start][start] = count;
        }

        return res;
    }
}
风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。