「LeetCode」349.两个数组的交集

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题目描述🌍

给定两个数组 nums1 和 nums2 ，返回 它们的交集 。输出结果中的每个元素一定是 唯一 的。我们可以 不考虑输出结果的顺序 。

示例 1：

输入：nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出：[2]

示例 2：

输入：nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出：[9,4]
解释：[4,9] 也是可通过的

提示：

• 1 <= nums1.length, nums2.length <= 1000
• 0 <= nums1[i], nums2[i] <= 1000

哈希表法🔍

解题思路

将 nums1 数组转为哈希集合，然后逐个判断 nums2 数组中的元素是否已经存在于哈希集合中，存在则表示该元素为两数组的交集元素；将该元素存入另一个 HashSet，从而保证交集元素不会重复。

注：哈希集合判断元素是否存在的操作 contains() 耗时 $O(1)$.

代码

Java

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        Set<Integer> hashSet = new HashSet<>();
        for (int num1 : nums1) {
            hashSet.add(num1);
        }
        HashSet<Integer> intersection = new HashSet<>();
        for (int num2 : nums2) {
            if (hashSet.contains(num2))
                intersection.add(num2);
        }
        // 该转换方式多耗费 n·ms
//        int[] intersection = intersec.stream().mapToInt(Number::intValue).toArray();
//        return intersection;
        int[] result = new int[intersection.size()];
        int i = 0;
        for (int num: intersection){
            result[i++] = num;
        }
        return result;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    vector<int> intersection(vector<int> &nums1, vector<int> &nums2) {
        unordered_set<int> temp;
        for (int num: nums1) {
            temp.insert(num);
        }
        unordered_set<int> intersection;
        for (int num: nums2) {
            if (temp.find(num) != temp.end()) {
                intersection.insert(num);
            }
        }
        // unordered_set<int> ==> vector<int>
        return vector<int>{intersection.begin(), intersection.end()};
    }
};

时间复杂度：$O(m+n)$，m 为 nums1 长度，n 为 nums2 长度

空间复杂度：$O(m+n)$

排序 & 双指针🚀

Q：如果不借助 HashSet 怎么求取交集呢？又怎么确保交集中的元素是唯一的呢？

解题思路

将两个数组排序后，对比两个指针指向元素的大小，若某一方偏小，则推进该指针；直至两个元素大小相等，此时还需要避免添加连续重复的交集元素，所以借助 while 循环跳过某一方数组的连续重复元素。

代码

Java

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        Arrays.sort(nums1);
        Arrays.sort(nums2);

        int len1 = nums1.length, len2 = nums2.length;
        int i = 0, i1 = 0, i2 = 0;
        // 交集元素个数不会超过任何一个数组
        int[] intersection = new int[len1];

        while (i1 < len1 && i2 < len2) {
            if (nums1[i1] < nums2[i2]) {
                i1++;
            } else if (nums1[i1] > nums2[i2]) {
                i2++;
            } else {
                // 找到并添加交集元素
                intersection[i] = nums1[i1];
                // 确保交集元素不会重复
                while (i1 < len1 && nums1[i1] == intersection[i]) {
                    i1++;
                }
                i++;
                i2++;
            }
        }

        return Arrays.copyOfRange(intersection, 0, i);
    }
}

C++

class Solution {
public:
    vector<int> intersection(vector<int> &nums1, vector<int> &nums2) {
        sort(nums1.begin(), nums1.end());
        sort(nums2.begin(), nums2.end());
        int len1 = nums1.size(), len2 = nums2.size();
        int i = 0, i1 = 0, i2 = 0;
        vector<int> intersection;
        while (i1 < len1 && i2 < len2) {
            if (nums1[i1] < nums2[i2]) {
                i1++;
            } else if (nums1[i1] > nums2[i2]) {
                i2++;
            } else {
                intersection.push_back(nums1[i1]);
                while (i1 < len1 && nums1[i1] == intersection[i]) {
                    ++i1;
                }
                ++i;
                ++i2;
            }
        }
        return intersection;
    }
};

时间复杂度：$O(m·logm+n·logn)$，m, n 分别是两数组的长度

空间复杂度：$O(logm+logn)$

知识点🌓

「Java」HashSet 转 int[]

（1）逐个赋值

HashSet<Integer> intersection = new HashSet<>();
int[] result = new int[intersection.size()];
int i = 0;
for (int num: intersection) {
    result[i++] = num;
}

（2）借用 stream 流

int[] intersection = intersec.stream().mapToInt(Number::intValue).toArray();

最后🌅

该篇文章为 「LeetCode」 系列的 No.21 篇，在这个系列文章中：

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• 提供题解的多语言代码实现
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