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【算法与数据结构】【数组篇】【题6-题10】

天际孤狼 2024-06-18 阅读 35

系列文章

本人系列文章-CSDN博客icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/handsomethefirst/article/details/138226266?spm=1001.2014.3001.5502


1.数组基本知识点

1.1概念

数组就是一个集合。数组会用一些名为索引的数字来标识每项数据在数组中的位置,且在大多数编程语言中,索引是从 0 算起的。我们可以根据数组中的索引,快速访问数组中的元素。

数组中的元素在内存中是连续存储的,且每个元素占用相同大小的内存。

1.2 相关操作的时间复杂度和空间复杂度

访问元素时间复杂度都是O(1),空间复杂度O(1),因为对于固定大小的数组,访问时间不随数组大小而变化。通过下标可直接访问。

修改元素:时间复杂度O(1),空间复杂度O(1),与n无关,通过下标可直接修改

插入元素和删除元素:时间复杂度O(1),空间复杂度O(1),插入和删除元素都需要移动后面的元素,因此随n变化。

题6

给你一个大小为 m x n 的矩阵 mat ,请以对角线遍历的顺序,用一个数组返回这个矩阵中的所有元素。

代码案例:

class Solution
{
public:
    vector<int> findDiagonalOrder(vector<vector<int>> &mat)
    {
        int m = mat.size() - 1;    // 横的长度
        int n = mat[0].size() - 1; // 竖的长度

        vector<int> returnvector;
        for (int i = 0; i < m + n + 1; i++)
        {
            if (i % 2 == 0) // 如果是偶数,其是向上遍历,因此其开始时候,x是大于y的,
            {
                int x = i < m ? i : m; // 如果i小于最大的行数,代表坐标x从i开始,y从0开始,如果i大于等于最大的行数,代表坐标x从m开始,y=i-m开始
                int y = i -x;

                while (x >= 0 && y <= n) // 注意x和y都不能越界
                {
                    returnvector.push_back(mat[x][y]);
                    x--;
                    y = i - x;
                }
            }
            else if (i % 2 == 1) // 如果是奇数,则是向下遍历
            {
                int y = i < n ? i : n; // 如果i小于最大的列数,代表坐标y从i开始,x从0开始, 如果i大于等于最大的列数,代表坐标y从n开始,x=i-n开始
                int x = i - y;

                while (x <= m && y >= 0) // 注意x和y都不能越界
                {

                    returnvector.push_back(mat[x][y]);
                    y--;
                    x = i - y;
                }
            }
        }
        return returnvector;
    }
};

题7

编写一个函数,其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 s 的形式给出。

不要给另外的数组分配额外的空间,你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

 思路:

 代码案例:

class Solution
{
public:
    void reverseString(vector<char> &s)
    {
        int stringsize = s.size();
        if (stringsize <= 0)
        {
            return;
        }

        int head = 0;
        int tail = stringsize - 1;
        while (head <tail)
        {
            swap(s[head],s[tail]);
            head ++;
            tail --;
        }
    }
};

题8

给定长度为 2n 的整数数组 nums ,你的任务是将这些数分成 n 对, 例如 (a1, b1), (a2, b2), ..., (an, bn) ,使得从 1 到 n 的 min(ai, bi) 总和最大。

返回该 最大总和 。

 代码案例:

class Solution
{
public:
    int arrayPairSum(vector<int> &nums)
    {
        int arraysize = nums.size();
        sort(nums.begin(), nums.end());

        int sum = 0;

        for (int i = 0; i < arraysize; i = i + 2)
        {
            sum += nums[i];
        }

        return sum;
    }
};

题9

给你一个下标从 1 开始的整数数组 numbers ,该数组已按非递减顺序排列  ,请你从数组中找出满足相加之和等于目标数 target 的两个数。
如果设这两个数分别是 numbers[index1] 和 numbers[index2] ,则 1 <= index1 < index2 <= numbers.length 。

以长度为 2 的整数数组 [index1, index2] 的形式返回这两个整数的下标 index1 和 index2。

你可以假设每个输入 只对应唯一的答案 ,而且你 不可以 重复使用相同的元素。

你所设计的解决方案必须只使用常量级的额外空间。

代码案例

class Solution
{
public:
    vector<int> twoSum(vector<int> &numbers, int target)
    {
        int first = 0; 
        int tail = numbers.size() - 1;
        vector<int> returnvector;
        while (first < tail) 
        {

            if ((numbers[first] + numbers[tail]) == target) //首部尾部相加等于目标值,返回结果集
            {
                returnvector.push_back(first + 1);
                returnvector.push_back(tail + 1);
                return returnvector;
            }
            else if ((numbers[first] + numbers[tail]) > target)//首部尾部相加大于目标值,则说明尾部前移,值才能变小
            {
                tail--;
            }
            else if ((numbers[first] + numbers[tail]) < target)//首部尾部相加小于目标值,则首部后移,值才能变大
            {
                first++;
            }
        }
        return returnvector;
    }
};

题10

给你一个数组 nums 和一个值 val,你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素。元素的顺序可能发生改变。然后返回 nums 中与 val 不同的元素的数量。

假设 nums 中不等于 val 的元素数量为 k,要通过此题,您需要执行以下操作:

    更改 nums 数组,使 nums 的前 k 个元素包含不等于 val 的元素。nums 的其余元素和 nums 的大小并不重要。
    返回 k。

 代码案例:

class Solution
{
public:
    int removeElement(vector<int> &nums, int val)
    {
        int slow = 0;
        int numsize = nums.size();

        for (int fast = 0; fast < numsize; fast++)
        {

            if (nums[fast] != val)
            {
                nums[slow] = nums[fast];
                slow++;
            }
        }

        return slow;
    }
};

 

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