面试算法35:最小时间差

题目

给定一组范围在00:00至23:59的时间,求任意两个时间之间的最小时间差。例如,输入时间数组"23:50","23:59","00:00","23:59"和"00:00"之间只有1分钟的间隔,是最小的时间差。

分析

这个题目最直观的解法是求出任意两个时间的间隔,然后比较得出最小的时间差。如果输入n个时间,那么需要计算每个时间与另外n-1个时间的间隔,这种蛮力法需要O(n2)的时间。

上述解法的一个优化方法是把n个时间排序。排序之后只需要计算两两相邻的时间之间的间隔,这样就只需要计算O(n)个时间差。由于对n个时间进行排序通常需要O(nlogn)的时间,因此这种优化算法的总体时间复杂度是O(nlogn)。

这里有一个特殊情况值得注意。如果把输入的时间数组"23:50","23:59","00:00"排序,就可以得到"00:00","23:50","23:59"。时间00:00和23:50之间的间隔是1430分钟,而23:50和23:59之间的间隔是9分钟。由于排序之后的第1个时间00:00也可能是第2天的00:00,它和前一天的23:59之间的间隔只有1分钟。也就是说,在计算最小时间差时,需要把排序之后的第1个时间当作第2天的时间(即加上24小时)与最后一个时间之间的间隔也考虑进去。

接着思考如何做进一步优化。前面的算法主要将时间花在排序上面,那么排序是否可以避免?排序是为了计算相邻的两个时间的节点,所以用一个表示时间的数组也可以达到这个目的。

一天有24小时,即1440分钟。如果用一个长度为1440的数组表示一天的时间,那么数组下标为0的位置对应时间00:00,下标为1的位置对应时间00:01,以此类推,下标为1439的位置对应23:59。数组中的每个元素是true或false的标识,表示对应的时间是否存在于输入的时间数组中。

有了这个辅助数组,就只需要从头到尾扫描一遍,相邻的两个为true的值表示对应的两个时间在输入时间数组中是相邻的。例如,输入时间数组"23:50","23:59","00:00",数组中只有下标为0、1430和1439这3个位置的值为true,其他位置的值都是false。

由于数组的下标对应的是时间,因此两个时间之间的时间差就是它们在数组中对应的下标之差。23:50和23:59之间相隔9分钟,它们在数组中的下标之差也是9。

java 复制代码
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> timePoints = Arrays.asList("23:50", "23:59", "00:00");
        int result = findMinDifference(timePoints);
        System.out.println(result);
    }

    public static int findMinDifference(List<String> timePoints) {
        if (timePoints.size() > 1440) {
            return 0;
        }

        boolean[] minuteFlags = new boolean[1440];
        for (String time : timePoints) {
            String[] t = time.split(":");
            int min = Integer.parseInt(t[0]) * 60 + Integer.parseInt(t[1]);
            if (minuteFlags[min]) {
                return 0;
            }

            minuteFlags[min] = true;
        }

        return helper(minuteFlags);
    }

    private static int helper(boolean[] minuteFlags) {
        int minDiff = minuteFlags.length - 1;
        int prev = -1;
        int first = minuteFlags.length - 1;
        int last = -1;
        for (int i = 0; i < minuteFlags.length; i++) {
            if (minuteFlags[i]) {
                if (prev >= 0) {
                    minDiff = Math.min(i - prev, minDiff);
                }

                prev = i;
                first = Math.min(i, first);
                last = Math.max(i, last);
            }
        }

        minDiff = Math.min(first + minuteFlags.length - last, minDiff);
        return minDiff;
    }
}
相关推荐
淡海水6 小时前
07-04-并发-ConcurrentBag-T-工作窃取WorkStealing算法
开发语言·算法·c#·bag·concurrent·workstealing
leobertlan6 小时前
好玩系列:训练一个神经网络模型指导小孩玩游戏2-大局观教练
算法
黄敬峰7 小时前
Agent Memory 进阶:用 LLM 总结压缩上下文,告别"金鱼记忆"
面试
Tisfy7 小时前
LeetCode 3876.构造奇偶一致的数组 II:三种情况分类讨论(其实还是脑筋急转弯)
算法·leetcode·题解·脑筋急转弯
乐迪信息8 小时前
智慧港口船舶AI算法实现在线状态监测
大数据·人工智能·深度学习·算法·计算机视觉
RisunJan9 小时前
后端高频面试题与解答
面试·职场和发展
木井巳10 小时前
【BFS/DFS 解决 FloodFill 算法】太平洋大西洋水流问题
java·算法·leetcode·深度优先·广度优先·宽度优先·推荐算法
心抵鹊10 小时前
归并排序之翻转对(hard)
数据结构·算法
白山编程大哥10 小时前
Java 集合算法:从排序、查找到底层原理的实战指南
java·python·算法
shehuiyuelaiyuehao10 小时前
算法34,位运算符操作,总结
算法