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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
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;
}
}
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;
}
}