同向双指针
- 1、长度最小的子数组
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- [1.1 题目描述](#1.1 题目描述)
- [1.2 解答思路](#1.2 解答思路)
- [2、乘积小于 k 的子数组](#2、乘积小于 k 的子数组)
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- [2.1 题目描述](#2.1 题目描述)
- [2.2 解答思路](#2.2 解答思路)
1、长度最小的子数组
1.1 题目描述

1.2 解答思路
如果采用暴力做法,枚举子数组的左端点,不断扩展右端点,直至满足条件,那么这样做的时间复杂度是 O( n 2 n^2 n2),显然是需要优化的。
再次审题可以发现还有个条件未使用到,那就是数组的元素都是正整数 。如果子数组的总和大于等于 target,那么右端点右移,即再加上一个正整数,该子数组的总和也一定满足条件,但是题目要求寻找满足条件的长度最小的子数组,因此我们可以保持右端点不动,将左端点右移,直至不满足条件,这样就可以找到右端点所在的子数组的最小长度;不断重复上述过程,直至右端点遍历到最后一个元素。
由上述分析可得,我们可以利用相向双指针,右指针指向子数组的右端点,左指针指向子数组的左端点;右指针不断右移,扩展子数组的元素,直至元素和大于等于 target,此时就可以判断是否可以右移左指针使得元素和大于等于 target的同时减小数组长度。
python
class Solution:
def minSubArrayLen(self, target: int, nums: List[int]) -> int:
left = 0
s = 0
n = len(nums)
ans = n+1
# 循环遍历右端点
for right, x in enumerate(nums):
# 扩展右端点
s += nums[right]
# 以 nums[right] 为右端点的数组在满足条件的情况下,不断缩小左端点来找到长度最小的子数组
while s>=target:
ans = min(ans, right-left+1)
s = s-nums[left]
left += 1
return ans if ans!=n+1 else 0
可知,上述算法的时间复杂度是 O(n),空间复杂度是 O(1)。
思路分析:
这道题的主要思想是"枚举右端点,收缩左端点",虽然这里用到了一个 for 循环和一个 while 循环,但是时间复杂度可以理解为 left +1 的次数,也就是 O(n)。
2、乘积小于 k 的子数组
2.1 题目描述

2.2 解答思路
由题目可知,数组元素的范围是 [1, 1000],因此乘以一个元素的乘积一定会变大,那么当我们多乘以一个元素,如果乘积大于等于 k 的话,我们就需要缩减子数组的个数,直至满足条件。
根据上述分析,我们可以设置左右指针分别指向子数组的左右端点:
- 当子数组的乘积小于 k 时,那么符合条件的子数组的个数是 r-l+1,此时符合子数组有 [l...r],[l+1...r], ..., [r...r],因此我们只需要遍历右指针,从而计算右端点固定的满足条件的子数组的个数即可;
- 当子数组的乘积大于 k 时,左指针不断右移,缩小数组的元素个数从而减少子数组乘积,也就是从不满足条件变换为满足条件。
python
class Solution:
def numSubarrayProductLessThanK(self, nums: List[int], k: int) -> int:
cnt = 0
left = 0
pro = 1
# 提示中说明数组元素>=1,因此如果 K<=1,那么数组任何元素都不满足,返回0
if k<=1:
return 0
# 枚举右端点
for right, x in enumerate(nums):
pro *= x
# 注意:这里不需要判断 left <= right,因为如果 left>right,那么pro=1,自然跳出循环
while pro >= k:
pro /= nums[left]
left += 1
# x 为右端点的满足条件的子数组的个数是 right-left+1
# 注意:如果left>right从而跳出循环的话,right-left+1=0
cnt += right-left+1
return cnt
可知,上述算法的时间复杂度是 O(n),空间复杂度是 O(1)。
思路分析:
这道题的主要思想仍然是"枚举右端点,收缩左端点",不过和上题相比,这道题的 while 循环是从不满足条件变换到满足条件。