python数组中的 k-diff 数对例题解析

目录

一、题目描述

二、思路分析

方法一:构建哈希表

方法二:双指针

三、总结

一、题目描述

题目内容:

题目示例:

题目解析:

1 <= nums.length <= 104

-107 <= nums[i] <= 107

0 <= k <= 107

二、思路分析

我们拿到本题,读取题意要求在一组整数数组中,求出差值为k的数对对数k-diff。在思考如何解答该题之前,需要明确如下几点细节:

nums数组元素都是整数

索引位置i与位置j,不能相等

k-diff数对关系:nums[i] - nums[j] = k -> nums[i] = nums[j] + k -〉 nums[i] - k = nums[j]

k-diff数对,存在相同数对情况,但结果只取1次

因此,我们的对题目中进行详细了解了,因为会排除重复的数对,我们很容易想哈希表来构建

方法一:构建哈希表

根据上述思路,我们使用python代码能快速实现,代码如下:

class Solution(object): def findPairs(self, nums, k): """ :type nums: List[int] :type k: int :rtype: int """ ans = set() numset = set() for num in nums: if num - k in numset: ans.add(num-k) if num + k in numset: ans.add(num) numset.add(num) return len(ans)

数对中重复场景如示例一中差值为k=1,(1,3) & (3,1)视为一种情况,则要定义两个哈希表来储存

哈希表可以通过字典k-value或者集合set(),本题无需考虑索引关系定义ans,numset两个集合

当 nums[i] > nums[j],则nums[j] = nums[i] - k在numset中,取最小的那一个则ans.add(nums[i]-k),

当 nuns[i] < nums[j],则nums[j] = nums[i] + k 在numset中,取较小的那一个则ans.add(nums[i])

方法二:双指针

根据上述思路,使用python代码实现,代码如下:

class Solution(object): def findPairs(self, nums, k): """ :type nums: List[int] :type k: int :rtype: int """ nums.sort() ans = 0 j = 0 for i in range(len(nums)): if i == 0 or nums[i] != nums[i-1]: while j < len(nums) and (nums[j] < nums[i] + k or j <= i): j +=1 if j < len(nums) and nums[j] == nums[i] + k: ans +=1 return ans

首先对nums数组中的元素按照从低到高的顺序排列

在递增的数组中,由于双指针 i!=j,因此i指针一定是小于j的

枚举查找的判断的条件 nums[j] < nums[i]+k,指针j则往后移动

当nums[j] = nums[i] + k 时,则对数次数+1

三、总结

本题可以使用哈希方法要使用两个哈希表,属于牺牲空间换取效率。双指针方法,虽然没有用额外的空间,但是速度较于方法一慢一点。

我们用第一种方法,AC提交记录如下:

时间复杂度O(n),n为nums长度

空间复杂度O(n),需要使用哈希表,n为nums长度

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