977.有序数组的平方
给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums,返回 每个数字的平方 组成的新数组,要求也按 非递减顺序 排序。
示例 1:
输入:nums = [-4,-1,0,3,10]
输出:[0,1,9,16,100]
解释:平方后,数组变为 [16,1,0,9,100],排序后,数组变为 [0,1,9,16,100]
示例 2:
输入:nums = [-7,-3,2,3,11]
输出:[4,9,9,49,121]
提示:
1 <= nums.length <= 104
-104 <= nums[i] <= 104
-
nums
已按 非递减顺序 排序
进阶:
- 请你设计时间复杂度为
O(n)
的算法解决本问题
思路:
这道题拿到手,第一反应肯定是,可以使用最简单的方法,将数组中的所有元素进行平方处理,构建新数组,再进行排序。
然而,这肯定不是最优解,这道题同样也可以尝试使用双指针法进行求解。
暴力求解:
将每个数平方后,再进行排序,这里不光要用到一个for循环,还需要用到sort函数,所以时间复杂度为O(n + nlogn),可以看作是O(nlogn)
注:运用sort函数需要加上algorithm头文件
class Solution {
public:
//暴力平方
vector<int> sortedSquares(vector<int>& A) {
for (int i = 0; i < A.size(); i++) {
A[i] *= A[i]; //将数组中每个数平方
}
sort(A.begin(), A.end()); // 快速排序
return A;
}
};
双指针法:
对于数组,双指针法是一种十分常用的方法,而这道题我们也可以尝试使用双指针法进行求解。
这里有个十分关键的点,就是:原本的数组本身就是有序的,是一个非递减的数组,那么即使数组中元素有正有负,绝对值最大的元素肯定是在数组的两端的,即数组平方的最大值是在数组的两端的。
所以我们可以使用两个双指针i,j一个指向起始位置,一个指向数组的末尾。
定义一个新的数组result用于储存新的有序平方后的元素。
这里有两条重要的判断语句:
- 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];
。
class Solution {
public:
//双指针
vector<int> sortedSquares(vector<int>& A) {
int k = A.size() - 1; //指向新数组的末尾,从后往前赋值
vector<int> result(A.size(), 0);
for (int i = 0, j = A.size() - 1; i <= j;) { // 注意这里要i <= j,因为最后要处理两个元素
if (A[i] * A[i] < A[j] * A[j]) { //判断条件1:尾部元素更大
result[k--] = A[j] * A[j];
j--;
}
else {
result[k--] = A[i] * A[i]; //判断条件2:头部元素更大
i++;
}
}
return result;
}
};
时间复杂度为O(n)。
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