Leetcode 977-有序数组的平方
题目描述:
https://leetcode.cn/problems/squares-of-a-sorted-array/description/
解题思路
暴力算法
在看到这道题后,最容易想到的解法是先对数组中的元素平方,然后再进行排序,代码如下:
class Solution {public: vectorsortedSquares(vector & nums) { for (int i = 0; i < nums.size(); i++) { nums[i] = nums[i] * nums[i]; } //使用vector的sort函数对其进行快速排序,需要声明#include sort(nums.begin(),nums.end()); return nums; } };
暴力解法的时间复杂度是 O ( n + n l o g ( n ) ) O(n+nlog(n)) O(n+nlog(n)),我们可以通过双指针来优化这个算法
双指针法
通过观察我们可以发现,平方后的数组最大值一定出现在两端,平方后的数字呈现出两边大中间小的状态,因此,我们可以从两端分别设置两个指针,每一次循环比较两个指针的元素平方的大小,由此得到新数组的排序。
代码如下:
class Solution {public: vectorsortedSquares(vector & nums) { int size = nums.size() - 1;//nums元素的个数 vector result(size+1); //设置一个存放结果的新vector for (int i = 0, j = nums.size()-1; i <= j;) {//定义i和j两个指针,i从vector左侧出发,j从右侧出发,循环截止的条件是两个指针相遇 if (nums[i] * nums[i] < nums[j] * nums[j]) { result[size] = nums[j] * nums[j]; size--; j--; } else { result[size] = nums[i] * nums[i]; size--; i++; } } return result; } };
此时,通过双指针的引入,我们成功将这道题的复杂度优化为 O ( n ) O(n) O(n)
Leetcode 209-长度最小的子数组
题目描述:
https://leetcode.cn/problems/minimum-size-subarray-sum/
解题思路
暴力解法:
先给出这道题的暴力解法:
class Solution {public: int minSubArrayLen(int target, vector& nums) { int length = pow(10, 5); for (int i = 0; i < nums.size(); i++) { int sum = 0, temp = 0, j = i; while ((sum < target) && (j < nums.size())) { sum += nums[j]; temp++; j++; } if (sum >= target) { length = min(length, temp); } } return length == pow(10, 5) ? 0: length; } };
滑动窗口:
在暴力解法的基础上,我们可以通过滑动窗口(也可以理解为双指针)的方式优化代码,将暴力解法中的两层循环变为一层,首先我们要考虑指针的设置是从作为数组的起始点还是结束点,不难想出,如果指针作为起始点的话,后续还需要遍历整个数组寻找符合条件的子数组,这与暴力解法的思路无异,因此我们可以考虑将指针设置为数组的右侧点解决这道问题。
class Solution {public: int minSubArrayLen(int target, vector& nums) { int i = 0; int length = INT32_MAX; int sum = 0; int temp = 0;//当前子数组的大小 for (int j = 0; j < nums.size(); j++) { sum += nums[j]; while (sum >= target) {//如果子数组之和大于等于目标值,则返回其长度;注意这里是循环而不是判断,因为sum减去nums[i]后的子数组可能仍符合条件,需要通过循环不断判断 temp = j - i + 1; length = length < temp ? length : temp; sum -= nums[i]; i++; } } return length == INT32_MAX ? 0 : length; } };
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题目描述:
https://leetcode.cn/problems/spiral-matrix-ii/description/
解题思路
在遍历每次循环时,需要注意将每条边处理的边界设置相同,这样便于处理边界条件。在本题的代码实现上,对于每条边选择左闭右开的区间,这样可以保证每次循环中四条边的边界条件相同。
class Solution {public: vector> generateMatrix(int n) { vector > matrix(n, vector (n, 0));//用vector初始化一个(n,n)的二维数组 int loop = n / 2;螺旋矩阵旋转的次数为n/2,对于n为奇数时,最后会剩下n^2的数值,需要在最后进行添加 int i, j; int startx = 0, starty = 0;//定义每次循环的起始点的位置,易知每次循环后新的起始点是上一次起始点x和y分别+1 int offset = 1; int content = 1; while (loop > 0) { i = startx, j = starty;//每次循环开始时初始化i和j for (j; j < n - offset;j++) { matrix[i][j] = content; content++; } for (i; i < n - offset; i++) { matrix[i][j] = content; content++; } for (j; j > starty; j--) { matrix[i][j] = content; content++; } for (i; i > startx; i--) { matrix[i][j] = content; content++; } loop--; startx++, starty++; offset++; } if (n % 2 == 1) { matrix[startx][starty] = content; } return matrix; } };
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