LeetCode演算法題-Contains Duplicate II(Java實現)
這是悅樂書的第193次更新,第197篇原創
01 看題和準備
今天介紹的是LeetCode演算法題中Easy級別的第53題(順位題號是219)。給定整數陣列和整數k,找出陣列中是否存在兩個不同的索引i和j,使得nums [i] = nums [j]並且i和j之間的絕對差值小於等於k。例如:
輸入:nums = [1,2,3,1],k = 3
輸出:true
輸入:nums = [1,0,1,1],k = 1
輸出:true
輸入:nums = [1,2,3,1,2,3],k = 2
輸出:false
本次解題使用的開發工具是eclipse,jdk使用的版本是1.8,環境是win7 64位系統,使用Java語言編寫和測試。
02 第一種解法
利用hashMap,依次遍歷陣列元素,如果當前元素不存在就put進map,如果存在,則說明具有重複元素,然後獲取當前索引與此元素在map中的索引value值的絕對值,判斷其是否小於等於k,如果滿足,則返回true。
此解法因為用到了map.containsKey()方法,所以時間複雜度最好的情況是O(n),最壞的情況是O(n^2),空間複雜度是O(n)。
public boolean containsNearbyDuplicate(int[] nums, int k) { if (nums == null || nums.length <= 1) { return false; } HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>(); for (int i=0; i<nums.length; i++) { if (map.containsKey(nums[i]) && Math.abs(i-map.get(nums[i])) <= k) { return true; } else { map.put(nums[i], i); } } return false; }
03 第二種解法
如果滿足題目的條件,nums[i] = nums[j],並且j-i <= k,那麼只要nums[i]等於nums[i+1]至nums[i+k]之間的任意一個,即可返回true。使用兩層for迴圈,外層控制從1到k,內層遍歷陣列元素,如果外層指標加上內層指標小於陣列大小,並且兩指標對應的元素相等,則返回true。
此解法的時間複雜度是O(k*n),最好的情況是O(n),最壞的情況是O(n^2),空間複雜度是O(1)。此解法會超時。
public boolean containsNearbyDuplicate2(int[] nums, int k) { if (nums == null || nums.length <= 1) { return false; } for (int i=1; i<= k; i++) { for (int j=0; j<nums.length; j++) { if (j+i < nums.length && nums[j] == nums[j+i]) { return true; } } } return false; }
04 第三種解法
此解法與上面第二種解法的思路一致,不過是將內外層迴圈換了位置,並且內層迴圈判斷nums[i]和nums[j]相等時,對於指標的範圍做了調整,從陣列長度、i+1+k之間取最小值。
public boolean containsNearbyDuplicate3(int[] nums, int k) {
if (nums == null || nums.length <= 1) {
return false;
}
for (int i=0;i < nums.length; i++) {
for (int j=i+1; j<Math.min(nums.length, i+1+k); j++) {
if (nums[i] == nums[j]) {
return true;
}
}
}
return false;
}
05 第四種解法
利用HashSet。此解法的程式碼和昨天的那道題沒多大區別,只不過是在迴圈判斷true或false的前面,加多了一個判斷,如果當前的指標i大於k,那麼就將HashSet中的nums[i - k - 1]元素刪除,即當i>k的時候,將HashSet從第1一個元素開始移除,表示前k個元素已經不符合題目的條件了,並且隨著迴圈繼續,會依次刪除不符合的元素。
public boolean containsNearbyDuplicate4(int[] nums, int k) {
if (nums == null || nums.length <= 1) {
return false;
}
Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (i > k) {
set.remove(nums[i - k - 1]);
}
if (!set.add(nums[i])) {
return true;
}
}
return false;
}
06 第五種解法
使用雙指標。迴圈內判斷true或false的地方,如果兩指標不相等,並且其各自所指向的元素相等,則返回true。第二個判斷是移動兩個指標的關鍵,兩個指標初始值都是0,如果兩指標的差小於k,則其中做一個指標加1,否則另外一個指標加1,即判斷相隔小於k位之間的元素是否相等。
public boolean containsNearbyDuplicate5(int[] nums, int k) {
if (nums == null || nums.length <= 1 || k == 0) {
return false;
}
int p1 = 0;
int p2 = 0;
while (p1 < nums.length) {
if (nums[p1] == nums[p2] && p1 != p2) {
return true;
}
if (p2 - p1 < k && p2 < nums.length - 1) {
p2++;
} else {
p1++;
}
}
return false;
}
07 小結
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