本文主要是介绍《剑指 Offer》专项突破版 - 面试题 8 : 和大于或等于 k 的最短子数组(C++ 实现)- 详解同向双指针(滑动窗口算法),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
目录
前言
一、暴力求解
二、同向双指针(滑动窗口算法)
前言
题目链接:. - 力扣(LeetCode)
题目:
输入一个正整数组成的数组和一个正整数 k,请问数组中和大于或等于 k 的连续子数组的最短长度是多少?如果不存在所有数字之和大于或等于 k 的子数组,则返回 0。例如,输入数组 [5, 1, 4, 3],k 的值为 7,和大于或等于 7 的最短连续子数组是 [4, 3],因此输出它的长度 2。
分析:
子数组由数组中一个或连续的多个数字组成。一个子数组可以用两个指针表示。如果第 1 个指针 left 指向子数组的第 1 个数字,第 2 个指针 right 指向子数组的最后一个数字,那么子数组就是由这两个指针之间的所有数字组成的。
一、暴力求解
-
先固定指针 left(最开始指向数组中的第 1 个元素)。
-
然后从 left 开始不断向右移动指针 right,直到两个指针之间的子数组中所有数字之和大于或等于 k(子数组的长度为 right - left + 1),或者 right 超出范围,即不存在和大于或等于 k 的子数组。
-
如果不存在和大于或等于 k 的子数组,则说明已经尝试了所有的可能性,可以结束这个查找的过程了;否则 ++ left,然后重复步骤 1 和 2,直到 left 超出范围。
这种解法的时间复杂度是 O(n^2)。
当 left = 0 时,right 的最优解为 2(right >= 2 && right < 4,两个指针之间的子数组中所有数字之和大于或等于 k);
当 left = 1 时,right 的最优解为 3;
当 left = 2 时,right 的最优解为 3;
当 left = 3 时,right 没有解。
class Solution {
public:int minSubArrayLen(int target, vector<int>& nums) {int n = nums.size();int minLen = n + 1;for (int left = 0; left < n; ++left){int sum = 0;for (int right = left; right < n; ++right){sum += nums[right];if (sum >= target){if (right - left + 1 < minLen)minLen = right - left + 1;break;}}if (sum < target)break;}return minLen == n + 1 ? 0 : minLen;}
};
二、同向双指针(滑动窗口算法)
可以对上述解法进行优化。指针 left 和 right 初始化的时候指向数组的第 1 个元素。
-
不断向右移动指针 right,直到两个指针之间的子数组数字之和大于或等于 k(子数组的长度为 right - left + 1)。
-
停止右移指针 right,转而不断向右移动指针 left,直到两个指针之间的子数组数字之和小于 k。注意:指针 left 每向右移动一步,如果两个指针之间的子数组数字之和大于或等于 k,那么就要更新最短子数组的长度,这相当于利用了第 1 步产生的结果。
-
重复步骤 1 和 2,直到 right 超出范围。
class Solution {
public:int minSubArrayLen(int target, vector<int>& nums) {int n = nums.size();int minLen = n + 1;int left = 0;int sum = 0;for (int right = 0; right < n; ++right){sum += nums[right];while (sum >= target){if (right - left + 1 < minLen)minLen = right - left + 1;sum -= nums[left];++left;}}return minLen == n + 1 ? 0 : minLen;}
};
尽管上述代码中有两个嵌套的循环,该解法的时间复杂度仍然是 O(n)。这是因为在这两个循环中,变量 left 和 right 都是只增加不减少,变量 right 从 0 增加到 n - 1,变量 left 从 0 最多增加到 n - 1,因此总的执行次数是 O(n)。
这篇关于《剑指 Offer》专项突破版 - 面试题 8 : 和大于或等于 k 的最短子数组(C++ 实现)- 详解同向双指针(滑动窗口算法)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!