[英]Time complexity for the array related problem
给定一个由 N 个整数组成的非空数组 A。 该数组包含奇数个元素,并且该数组的每个元素都可以与另一个具有相同值的元素配对,除了一个未配对的元素。
例如,在数组 A 中,这样:
A[0] = 9 A[1] = 3 A[2] = 9 A[3] = 3 A[4] = 9 A[5] = 7 A[6] = 9 索引 0 和 2 处的元素具有值 9,索引 1 和 3 处的元素具有值 3,索引 4 和 6 处的元素具有值 9,索引 5 处的元素具有值 7 并且未配对。 写一个 function:
class 解决方案 { public int solution(int[] A); }
即,给定一个由满足上述条件的 N 个整数组成的数组 A,返回未配对元素的值。
例如,给定数组 A 使得:
A[0] = 9 A[1] = 3 A[2] = 9 A[3] = 3 A[4] = 9 A[5] = 7 A[6] = 9 function 应该返回 7,如解释在上面的例子中。
为以下假设编写一个有效的算法:
N 是 [1..1,000,000] 范围内的奇数 integer; 数组 A 的每个元素都是 [1..1,000,000,000] 范围内的 integer; A 中除一个值外的所有值均出现偶数次。
我的解决方案
我的解决方案在这些情况下失败了,我愿意从 SO 社区指导我如何思考这个问题,以便我能够克服这些失败
class Solution {
public int solution(int[] A) {
int[] result = new int[(int) Math.ceil((double)A.length/2)];
for(int x = 0 ; x < result.length ; x++ ){
result[x] = -1;
}
for(int x = 0 ; x < A.length ; x++ ){
for(int y = 0 ; y < result.length ; y++){
if(result[y] > -1 && result[y]== A[x])
{
result[y] = -2;
break;
}
if(result[y] == -1 )
{
result[y] = A[x];
break;
}
}
}
for(int x = 0 ; x < result.length ; x++ ){
if(result[x] > -1){
return result[x];
}
}
return -1;
}
}
失败
中等随机测试 n=100,003 被杀死。 达到硬限制:7.000 秒。
大随机测试 n=999,999,多次重复被杀。 达到硬限制:14.000 秒。
大随机测试 n=999,999 被杀死。 达到硬限制:19.000 秒。
如果保证输入只有一个不成对的元素,那么通过对所有元素进行异或来识别它是非常简单的。
int x = A[0];
for ( int i = 1; i < A.length; i++ )
x = x ^ A[i];
结果值是未配对的值。
例子:
public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
{
int[] A = {9, 3, 9, 2, 4, 2, 4, 7, 3};
int x = A[0];
for ( int i = 1; i < A.length; i++ )
x = x ^ A[i];
System.out.println(x);
}
Output 为 7。
时间复杂度为O(n)
这是有效的,因为数字与自身的 XOR 为零。
最有效的解决方案利用了按位异或运算的有趣特性:
a xor a = 0
对于a
的任何值,因此对所有数组项进行异或运算只会给出未配对的值
public int solution(int[] A) {
int result = 0;
for(int x = 0 ; x < A.length ; x++ )
result ^= A[x];
return result;
}
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