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题目描述
给定一个区间集合 intervals,其中每个区间为 [start_i, end_i]。要求合并所有重叠的区间,返回一个不重叠的区间数组,使其恰好覆盖输入中的所有区间。
示例 1 输入:intervals = [[1,3],[2,6],[8,10],[15,18]]输出:[[1,6],[8,10],[15,18]]解释:区间 [1,3] 和 [2,6] 重叠,合并为 [1,6]。
示例 2 输入:intervals = [[1,4],[4,5]]输出:[[1,5]]解释:区间 [1,4] 和 [4,5] 可视为重叠区间。
解题思路
这道题的关键在于先排序,再合并。
-
排序我们首先对区间数组按照每个区间的左端点进行升序排序。这样可以保证在后续遍历中,我们只需要关注当前区间与结果数组中最后一个区间的关系。
-
合并
- 初始化一个空的结果数组
p。 - 遍历排序后的每个区间:
- 如果结果数组为空,或者当前区间的左端点 > 结果数组最后一个区间的右端点,说明无重叠,直接将当前区间加入结果数组。
- 否则,说明有重叠,需要合并:更新结果数组最后一个区间的右端点为两者的最大值。
- 初始化一个空的结果数组
完整 C++ 代码
cpp
class Solution {
public:
vector<vector<int>> merge(vector<vector<int>>& intervals) {
// 按区间左端点升序排序
sort(intervals.begin(), intervals.end());
vector<vector<int>> p;
for (auto& e : intervals) {
// 如果结果为空,或当前区间与结果最后一个区间不重叠
if (p.empty() || e[0] > p.back()[1]) {
p.push_back(e);
} else {
// 重叠则合并,更新右端点为较大值
p.back()[1] = max(p.back()[1], e[1]);
}
}
return p;
}
};
复杂度分析
- 时间复杂度:\(O(n \log n)\),主要来自排序操作,遍历合并的时间为 \(O(n)\)。
- 空间复杂度:\(O(n)\),主要用于存储结果数组(若忽略结果存储,排序的栈空间为 \(O(\log n)\))。
关键细节
- 排序规则 :
sort默认按区间的第一个元素升序排列,这正好符合我们的需求。 - 合并条件 :
e[0] <= p.back()[1]表示当前区间与结果最后一个区间有重叠或相邻。 - 右端点更新 :使用
max函数确保合并后的右端点是两个区间的最大值,避免出现左端点小但右端点也小的情况。