力扣第704题-二分查找

1.练手题,简单的二分排序,完整代码如下:
cpp
1. int search(int* nums, int numsSize, int target) {
2. // 左边界l初始为数组起点下标0,右边界r初始为数组最后一个元素下标
3. int l = 0, r = numsSize - 1;
4. // 左边界<=右边界时区间内还有元素,持续二分查找
5. while (l <= r){
6. // 计算中间下标
7. int mid = (l + r) / 2;
8. // 中间值小于目标值,目标在右半区间,更新左边界
9. if (nums[mid] < target){
10. l = mid + 1;
11. } else if (nums[mid] > target){
12. // 中间值大于目标值,目标在左半区间,更新右边界
13. r = mid - 1;
14. } else {
15. // 找到目标值,返回对应下标
16. return mid;
17. }
18. }
19.
20. // 循环结束未找到目标,返回-1
21. return -1;
22. }
时间复杂度O(logn),空间复杂度O(1),标准写法。
力扣第977题-有序数组的平方

1.直接算出平方后暴力排序肯定是不可取的,那样的算法时间复杂度为O(nlogn),题目要求时间复杂度为O(n),即遍历一遍数组便能得出答案。
2.初步想法为寻找非正数与正数的分界点,使用左右两个指针来进行比较和排序,完整代码如下:
cpp
1. int* sortedSquares(int* nums, int numsSize, int* returnSize) {
2. // 分配和原数组长度相同的内存,存放平方后的结果
3. int* res = (int*)malloc(sizeof(int) * numsSize);
4. // cur 标记结果数组当前存放元素的位置
5. int cur = 0;
6. // r 右指针,寻找第一个非负数下标
7. int r = 0;
8.
9. // 右指针向右移动,找到第一个不小于0的数字
10. while (r < numsSize && nums[r] < 0){
11. r++;
12. }
13.
14. // l 左指针指向最后一个负数的下标
15. int l = r - 1;
16.
17. // 左右指针都未越界,比较绝对值大小,小的平方先放入结果
18. while (l >= 0 && r < numsSize){
19. // 左边负数绝对值更小,先存左边平方
20. if (-nums[l] < nums[r]){
21. res[cur++] = nums[l] * nums[l];
22. l--;
23. } else {
24. // 右边数字更小或相等,存右边平方
25. res[cur++] = nums[r] * nums[r];
26. r++;
27. }
28. }
29.
30. // 若左指针还有剩余负数,依次放入结果
31. while (l >= 0){
32. res[cur++] = nums[l] * nums[l];
33. l--;
34. }
35.
36. // 若右指针还有剩余非负数,依次放入结果
37. while (r < numsSize){
38. res[cur++] = nums[r] * nums[r];
39. r++;
40. }
41.
42. // 给外部参数赋值结果数组长度
43. *returnSize = cur;
44. return res;
45. }
该算法时间复杂度为O(nlogn),满足题目要求。
3.答案提供了另外一种思路,原数组的平方一定是从两端向中间依次递减,所以可以不用排序,将左右指针放置于数组两端,比较平方后更大的那一个逆序放入结果数组。完整代码如下:
cpp
1. int* sortedSquares(int* nums, int numsSize, int* returnSize) {
2. // 开辟结果数组,空间大小与原数组一致
3. int* res = (int*)malloc(sizeof(int) * numsSize);
4. // cur 从结果数组末尾开始填充,大数放后面
5. int cur = numsSize - 1;
6. // l 左指针指向数组最左端(负数区),r 右指针指向数组最右端(正数区)
7. int l = 0, r = numsSize - 1;
8.
9. // 左右指针未相遇时循环
10. while (l <= r){
11. // 左侧数字平方更大
12. if (nums[l] * nums[l] > nums[r] * nums[r]){
13. // 将大的平方值放入结果数组尾部,游标前移,左指针右移
14. res[cur--] = nums[l] * nums[l];
15. l++;
16. } else {
17. // 右侧数字平方更大或相等,存入尾部,游标前移,右指针左移
18. res[cur--] = nums[r] * nums[r];
19. r--;
20. }
21. }
22.
23. // 返回数组长度等于原数组长度
24. *returnSize = numsSize;
25. return res;
26. }
该算法时间复杂度为O(nlogn),满足题目要求。
力扣第209题-长度最小的子数组

1.这道题肯定是使用滑动窗口,初步写出的代码如下:
cpp
1. int minSubArrayLen(int target, int* nums, int numsSize) {
2. int l = 0, r = 0;
3. int tmp = 0;
4. int res = 100001;
5.
6. while (r < numsSize && l <= r){
7. int cnt = r - l;
8. if (tmp < target){
9. tmp += nums[r++];
10. } else {
11. res = fmin(res, cnt);
12. tmp -= nums[l++];
13. }
14. }
15.
16. return res == 100001 ? 0 : res;
17. }
2.初步写的代码连本地算例都没通过,询问ai后得知滑动窗口的处理逻辑有些问题。正确的滑动窗口处理方式应该是右指针一直无条件向前,左指针根据条件向前回退吐出元素。这种错误在力扣第3题犯过,属于时间久了忘记该知识点了,正好通过本题来回忆一下。
3.基于以上思想,写出的完整代码如下:
cpp
1. int minSubArrayLen(int target, int* nums, int numsSize) {
2. // 记录满足条件的最小子数组长度,初始值设为大于数组最大可能长度的数
3. int res = 100001;
4. // 滑动窗口内元素累加和
5. int tmp = 0;
6.
7. // 滑动窗口,l窗口左边界,r窗口右边界,右边界不断向右扩张
8. for (int l = 0, r = 0; r < numsSize; r++){
9. // 将当前右边界数值加入窗口和
10. tmp += nums[r];
11. // 窗口和大于等于目标值时,尝试收缩左边界,寻找更短合法子数组
12. while (tmp >= target){
13. // 计算当前窗口长度
14. int cnt = r - l + 1;
15. // 更新最小长度
16. res = fmin(res, cnt);
17. // 左边界右移,窗口缩小,减去移出窗口的数值
18. tmp -= nums[l++];
19. }
20. }
21.
22. // 如果res未更新说明无满足条件子数组返回0,否则返回最小长度
23. return res == 100001 ? 0 : res;
24. }
时间复杂度为O(n),满足题目要求。