LeetCode每日一题 457.环形数组是否存在循环

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457. 环形数组是否存在循环

存在一个不含 0环形 数组 nums ,每个 nums[i] 都表示位于下标 i 的角色应该向前或向后移动的下标个数:

  • 如果 nums[i] 是正数,向前 移动 nums[i]
  • 如果 nums[i] 是负数,向后 移动 nums[i]

因为数组是 环形 的,所以可以假设从最后一个元素向前移动一步会到达第一个元素,而第一个元素向后移动一步会到达最后一个元素。

数组中的 循环 由长度为 k 的下标序列 seq

  • 遵循上述移动规则将导致重复下标序列 seq[0] -> seq[1] -> ... -> seq[k - 1] -> seq[0] -> ...
  • 所有 nums[seq[j]] 应当不是 全正 就是 全负
  • k > 1

如果 nums 中存在循环,返回 true ;否则,返回 false

示例 1:

输入:nums = [2,-1,1,2,2]
输出:true
解释:存在循环,按下标 0 -> 2 -> 3 -> 0 。循环长度为 3

示例 2:

输入:nums = [-1,2]
输出:false
解释:按下标 1 -> 1 -> 1 ... 的运动无法构成循环,因为循环的长度为 1 。根据定义,循环的长度必须大于 1

示例 3:

输入:nums = [-2,1,-1,-2,-2]
输出:false
解释:按下标 1 -> 2 -> 1 -> ... 的运动无法构成循环,因为 nums[1] 是正数,而 nums[2] 是负数。
所有 nums[seq[j]] 应当不是全正就是全负。

提示:

  • 1 <= nums.length <= 5000
  • -1000 <= nums[i] <= 1000
  • nums[i] != 0

方法一

暴力:枚举每个点,假设数组长度为n,如果在n*n内,没有再到达枚举的该点,则说明此点不能形成环;

class Solution {
    public boolean circularArrayLoop(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; i ++ ) {
            int j = (i + nums[i] + n * 1000 ) % n, len = Math.abs(nums[i]);
            if (i == j) continue;
            while (nums[j] * nums[i] > 0 && len < n * n) {
                j = (j + n * 1000 + nums[j]) % n;
                len += Math.abs(nums[j]);
                if (j == i) return true;
            }
​
        }
        return false;
    }
}

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方法二

双指针:

  • 若从该点出发,最后两个指针碰到有两种情况

    • 单节点循环,即相遇点的下一个节点仍然是相遇点,非法
    • 合法,返回true
  • 如果该点出发是非法的,将从该点出发途径的点都置为0,确保每个点遍历一次;

class Solution {
    int[] nums;
​
    int next(int x) {
        return (x + nums[x] + nums.length * 1000) % nums.length;
    }
​
    public boolean circularArrayLoop(int[] _nums) {
        int n = _nums.length;
        nums = _nums;
​
        for (int i = 0; i < n; i ++ ) {
            if (nums[i] == 0)continue;
​
            int k = 0, fast = 0, slow = i;
            slow = i;
            fast = i;
            while (nums[slow] * nums[next(slow)] > 0 && nums[fast] * nums[next(fast)] > 0 && 
            nums[next(next(fast))] * nums[next(fast)] > 0) {    
                slow = next(slow);
                fast = next(next(fast));
                if (slow == fast) {
                    if (next(fast) == fast) break;
                    return true;
                }
            }
​
            slow = i;
            fast = next(i);
​
            while(nums[fast] * nums[slow] > 0) {
                nums[slow] = 0;
                slow = fast;
                fast = next(fast);
            }
        }
        return false;
    }
}

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