代码随想录--数组--长度最小的子数组

题目

给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 s ,找出该数组中满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组,并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组,返回 0。

示例:

输入:s = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]
输出:2
解释:子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。

提示:

1 <= target <= 10^9
1 <= nums.length <= 10^5
1 <= nums[i] <= 10^5

思路

暴力解法

这道题目暴力解法当然是 两个for循环,然后不断的寻找符合条件的子序列,时间复杂度很明显是O(n^2)。

代码如下:

class Solution {

public:

int minSubArrayLen(int s, vector& nums) {

int result = INT32_MAX; // 最终的结果

int sum = 0; // 子序列的数值之和

int subLength = 0; // 子序列的长度

for (int i = 0; i < nums.size(); i++) { // 设置子序列起点为i

sum = 0;

for (int j = i; j < nums.size(); j++) { // 设置子序列终止位置为j

sum += nums[j];

if (sum >= s) { // 一旦发现子序列和超过了s,更新result

subLength = j - i + 1; // 取子序列的长度

result = result < subLength ? result : subLength;

break; // 因为我们是找符合条件最短的子序列,所以一旦符合条件就break

}

}

}

// 如果result没有被赋值的话,就返回0,说明没有符合条件的子序列

return result == INT32_MAX ? 0 : result;

}

};

时间复杂度:O(n^2)

空间复杂度:O(1)

后面力扣更新了数据,暴力解法已经超时了。

滑动窗口

接下来就开始介绍数组操作中另一个重要的方法:滑动窗口

所谓滑动窗口,就是不断的调节子序列的起始位置和终止位置,从而得出我们要想的结果

在暴力解法中,是一个for循环滑动窗口的起始位置,一个for循环为滑动窗口的终止位置,用两个for循环 完成了一个不断搜索区间的过程。

那么滑动窗口如何用一个for循环来完成这个操作呢。

首先要思考 如果用一个for循环,那么应该表示 滑动窗口的起始位置,还是终止位置。

如果只用一个for循环来表示 滑动窗口的起始位置,那么如何遍历剩下的终止位置?

此时难免再次陷入 暴力解法的怪圈。

所以 只用一个for循环,那么这个循环的索引,一定是表示 滑动窗口的终止位置。

那么问题来了, 滑动窗口的起始位置如何移动呢?

这里还是以题目中的示例来举例,s=7, 数组是 2,3,1,2,4,3,来看一下查找的过程:
最后找到 4,3 是最短距离。

其实从动画中可以发现滑动窗口也可以理解为双指针法的一种!只不过这种解法更像是一个窗口的移动,所以叫做滑动窗口更适合一些。

在本题中实现滑动窗口,主要确定如下三点:

窗口内是什么?
如何移动窗口的起始位置?
如何移动窗口的结束位置?

窗口就是 满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组。

窗口的起始位置如何移动:如果当前窗口的值大于等于s了,窗口就要向前移动了(也就是该缩小了)。

窗口的结束位置如何移动:窗口的结束位置就是遍历数组的指针,也就是for循环里的索引。

解题的关键在于 窗口的起始位置如何移动,如图所示:

可以发现滑动窗口的精妙之处在于根据当前子序列和大小的情况,不断调节子序列的起始位置。从而将O(n^2)暴力解法降为O(n)。

class Solution {

// 滑动窗口
public int minSubArrayLen(int s, int[] nums) {
    int left = 0;
    int sum = 0;
    int result = Integer.MAX_VALUE;
    for (int right = 0; right < nums.length; right++) {
        sum += nums[right];
        while (sum >= s) 	{	//如果写if的话,sum达到目标值就退出了,不会继续去寻找最小长度的。
            result = Math.min(result, right - left + 1);
            sum -= nums[left++];
        }
    }
    return result == Integer.MAX_VALUE ? 0 : result;
}

}

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