C++二分算法: 找出第 K 小的数对距离

题目

数对 (a,b) 由整数 a 和 b 组成,其数对距离定义为 a 和 b 的绝对差值。

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ,数对由 numsi 和 numsj 组成且满足 0 <= i < j < nums.length 。返回 所有数对距离中 第 k 小的数对距离。

示例 1:

输入:nums = 1,3,1, k = 1

输出:0

解释:数对和对应的距离如下:

(1,3) -> 2

(1,1) -> 0

(3,1) -> 2

距离第 1 小的数对是 (1,1) ,距离为 0 。

示例 2:

输入:nums = 1,1,1, k = 2

输出:0

示例 3:

输入:nums = 1,6,1, k = 3

输出:5
参数范围

n == nums.length

2 <= n <= 104

0 <= numsi <= 106

1 <= k <= n * (n - 1) / 2

分析

排序不影响结果

数对的数量: n*(n-1)/2 ,任选两个数,共nn组数对,排除n个相等的索引,共n (n-1)。(a,b)和(b,a)只算一对。由于k取值范围1,n\*(n-1)/2,所以本题一定有解。

改成排序后,选取i,j和不排序的结果一样。 如果排序后,i和j的相对顺序不边,排序之前选取{i,j},排序选取的也是{i,j};如果排序后,相对顺序发生变化{i,j}变成{j,i}。数量不变。

二分

枚举差0,1000\*1000。如果小于等于iSub的数对数量小于k,则一定不是答案。如果小于等于iSub的数对数量大于等于k,则取第一个(索引最小)。故用左开右闭空间。

GetLessEqual

numsi - x <=iSub
也就是 numsi - iSub<= x
也就是x >= numsi - iSub
枚举,并二分查找并计算nums0,i)中大于等于 nums\[i - iSub的数量

代码

核心代码

class Solution {

public:

int smallestDistancePair(vector& nums, int k) {

sort(nums.begin(), nums.end());

int left = -1, right = 1000 * 1000;

while (right - left > 1)

{

const int mid = left + (right - left) / 2;

if (GetLessEqual(nums, mid) < k)

{

left = mid;

}

else

{

right = mid;

}

}

return right;

}

int GetLessEqual(const vector& nums, int iSub)

{

int iRet = 0;

for (int i = 1; i < nums.size(); i++)

{

const int iNum = nums.begin() + i - std::lower_bound(nums.begin(), nums.begin()+i, numsi-iSub );

iRet += iNum;

}

return iRet;

}

};

测试用例

template

void Assert(const T& t1, const T& t2)

{

assert(t1 == t2);

}

template

void Assert(const vector& v1, const vector& v2)

{

if (v1.size() != v2.size())

{

assert(false);

return;

}

for (int i = 0; i < v1.size(); i++)

{

Assert(v1i, v2i);

}

}

int main()

{

vector nums;

int k = 0;

int res = 0;

{

Solution slu;

nums = { 1,3,1 };

int k = 1;

res = slu.smallestDistancePair(nums, k);

Assert(0, res);

}

复制代码
//CConsole::Out(res);

}

扩展阅读

视频课程

有效学习:明确的目标 及时的反馈 拉伸区(难度合适),可以先学简单的课程,请移步CSDN学院,听白银讲师(也就是鄙人)的讲解。
https://edu.csdn.net/course/detail/38771

如何你想快速形成战斗了,为老板分忧,请学习C#入职培训、C++入职培训等课程
https://edu.csdn.net/lecturer/6176

相关下载

想高屋建瓴的学习算法,请下载《闻缺陷则喜算法册》doc版
https://download.csdn.net/download/he_zhidan/88348653

鄙人想对大家说的话
闻缺陷则喜是一个美好的愿望,早发现问题,早修改问题,给老板节约钱。
墨家名称的来源:有所得以墨记之。
如果程序是一条龙,那算法就是他的是睛

测试环境

操作系统:win7 开发环境: VS2019 C++17

或者 操作系统:win10 开发环境: VS2022 C++17

相关推荐
find1star2 小时前
LeetCode 141:环形链表
java·算法·leetcode·链表
迅翼SwiftWing2 小时前
编队系列(总)|固定翼编队如何实现稳定飞行?通信架构、协同算法与工程约束深度解析
算法·架构
LB21122 小时前
力扣160 21 86
算法·leetcode·职场和发展
Tairitsu_H3 小时前
[C++] 深入理解红黑树:封装set与map
开发语言·c++·set·map·红黑树·模拟实现
小智老师PMP3 小时前
2026深度解析|PMP第八版与NPDP核心侧重点本质区别(管理类证书怎么选)
开发语言·分布式·算法·职场和发展·产品经理
HugoStudio_SWAN4 小时前
洛谷 B4450 / B3867 / B3923 智慧购物、储蓄与做题——从程序到生活
c++·学习·程序人生·算法·生活
a187927218314 小时前
【算法】动态规划第二篇:双序列 DP 三课——继承、计步与断链
算法·leetcode·动态规划·dp·回溯·暴力·算法讲解
江畔柳前堤5 小时前
前台·中台·后台:2026年AI原生时代的架构全景图
开发语言·人工智能·算法·机器学习·架构·scala·ai-native
文心快码BaiduComate5 小时前
2026 OPC x AI Coding 趋势案例交流会圆满落幕:一个人就一支研发团队
算法
ACM-moran5 小时前
条件显化(二分单峰函数+构造数列)
算法·推公式·整数三分