玩转算法面试之数组(二)

上一篇最后留了几个问题,都是一些数组的常见面试题,虽然比较简单,但是在面试中可是很常见的,写出解法不难,但是要尽量优化,因为O(n2)的算法肯定是不能打动面试官的哦。

下面就来看一下这几道题目:

1、[LeetCode 27:Remove Element]

给定一个数组nums和一个数值val,将数组中所有等于val的元素删除,并且返回剩余的元素个数。

- 如nums = [3,2,2,3],val = 3;

- 返回2,且nums中前两个元素为[2 2]

对于此题,LeetCode要求我们的空间复杂度为O(1),也就是说不能申请额外的辅助空间。那么我们只需要遍历一遍数组,将数组中的元素逐一与val比较,如果相同的话,删除即可。

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        for (int i = nums.size() - 1; i >= 0 ; --i) {
            if (val == nums[i])
                nums.erase(nums.begin() + i);
        }
        return nums.size();
    }
};

这里需要注意的点是:C++的erase删除vector中的元素会导致vector的size发生变化。所以从后往前遍历,遇到相同的删除即可。

2、[LeetCode 26:Remove Duplicated from Sorted Array]
给定一个有序数组,对数组中的元素去重,使得原数组的每个元素只有一个。返回去重后数组的长度值
- 如nums=[1,1,2],
- 结果返回2,且nums数组中元素为[1,2]

因为数组中的元素已经是有序的,所以我们只需要在从后往前遍历数组时,判断当前元素与它前一个元素是不是相等的,如果是相等的话就把此元素删除即可。

public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        //因为元素本身有序,因此直接比较前后即可
        for(int i = nums.size() - 1; i > 0; --i) {
            if(nums[i] == nums[i-1])
                nums.erase(nums.begin() + i);
        }
        return nums.size();
    }
};

3、 [LeetCode 80:LeetCode 26:Remove Duplicated from Sorted ArrayII]

给定一个有序数组,对数组中的元素去重,使得原数组的每个元素最多保留两个。返回去重后数组的长度值

- 如nums=[1,1,1,2,2,3],

- 返回5,nums的前5个元素为[1,1,2,2,3]

和上面的题目一样,只不过这次是与它前两个元素比较,如果相同就把它从数组中删除。

class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        for(int i = nums.size() - 1; i > 1; --i) {
            if(nums[i] == nums[i-2]) {
                nums.erase(nums.begin() + i);
            }
        }
        return nums.size();
    }
};

4、[LeetCode 88:Merge Sorted Array]

给定两个有序整型数组nums1,nums2,将nums2的元素归并到nums1中。

这道题目有个隐含的信息:nums1的size一定可以装的下nums1和nums2的元素。LeetCode在处理的时候,会传入一个n,一个m。分别表示nums1和nums2的元素个数,并且对于nums1来说,它的内部元素可能会用0来填充空白元素。所以在归并的时候要对它做个处理:

class Solution {
public:
    void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
        if(nums1.size() < nums2.size())
            return;
        //首先处理第一个数组
        for(int i = nums1.size() - 1; i >= m; --i) {
            nums1.erase(nums1.begin() + i);
        }
        int k = 0;
        for(int i = 0; i < nums1.size() && k < n; i++) {
            if(nums1[i] >= nums2[k]) {
                nums1.insert(nums1.begin() + i,nums2[k++]);
            }
        }
        while(k < n) {
            nums1.push_back(nums2[k++]);
        }
    }
};

这个算法还有优化的空间,感兴趣的同学可以尝试一下。

5、 [LeetCode 215:Kth Largest Element in an Array]

在一个整数序列中寻找第k大的元素

这个题目应该算是挺常见的了吧。解决方法有很多,比如可以先给序列排序(从大到小)然后再取第k个位置的元素。不过既然是取第k大的元素,那么我们能不能不对整个序列都排序就能取得到第k大的元素呢?

可以这样:

1、取最后一个元素为基准数。

2、从第1(下标从0开始)个位置遍历数组,如果遇到比基准数大的就与基准数交换。遍历结束后数组中最大的数就会在基准数的位置。

3、将基准数的位置减一,然后重复做第二部操作k-1次。

这样基准数位置的元素就是我们要找的数了。

class Solution {
public:
    int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) {
        int r = nums.size() - 1;
        int count = 0;
        while(count < k) {
            for(int i = 0; i < r; i++) {
                if(nums[i] >= nums[r]) {
                    swap(nums[i],nums[r]);
                }
            }
            --r;
            ++count;
        }
        return nums[nums.size() - k];
    }
};

当然还有其他更优化的解法(比如利用快排),希望大家能够提出来一起交流分享一下~

下一篇要介绍对撞指针和滑动窗口。例题在下方,大家可以试着先解一下:

LeetCode 209:Minimum Size Subarray Sum

给定一个整型数组和一个数字S,找到数组中的一个连续子数组,使得连续子数组的数值之和sum>=S,返回此最短的连续子数组的长度。

在实现算法的过程中,我们最好是在得到AC之后继续思考一下还能不能将时间复杂度降低一点,因为如果时间复杂度过高,很可能在笔试的时候不能AC过所有的测试用例(比如牛客的几场笔试题)。

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