力扣数组练习题(盛水最多的容器、三数之和)

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盛水最多的容器

来源:力扣(LeetCode) 链接:leetcode.cn/problems/co…

给定一个长度为 n 的整数数组 height 。有 n 条垂线,第 i 条线的两个端点是 (i, 0) 和 (i, height[i]) 。

找出其中的两条线,使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。

返回容器可以储存的最大水量。

说明:你不能倾斜容器。

question_11.jpg

示例 1:

输入:[1,8,6,2,5,4,8,3,7]

输出:49

解释:图中垂直线代表输入数组 [1,8,6,2,5,4,8,3,7]。在此情况下,容器能够容纳水(表示为蓝色部分)的最大值为 49。

示例 2:

输入:height = [1,1]

输出:1

提示:

  • n == height.length
  • 2 <= n <= 105
  • 0 <= height[i] <= 104

代码

class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
        int left = 0;
        int right = height.length - 1;
        int maxArea = 0;
        while (left < right) {
            int area = (right - left) * Math.min(height[left], height[right]);
            maxArea = Math.max(maxArea, area);
            if (height[left] < height[right]) {
                left++;
            } else {
                right--;
            }
        }
        return maxArea;
    }
}

思路分析

这个算法的时间复杂度是O(n),其中n是数组的长度。

这个算法的思路是使用双指针来查找最大面积。我们首先将两个指针left和right分别指向数组的开头和结尾。然后,我们计算由left和right围成的面积,即面积=(right - left) * min(height[left], height[right]),并将这个面积与当前最大面积maxArea进行比较。接下来,我们将height[left]和height[right]中较小的值向中间移动一个位置,这样我们就可以检查下一个可能的最大面积。我们重复这个过程,直到left和right相遇。

这个算法的优点是它的时间复杂度为O(n),因为只需要遍历一遍数组。缺点是它的空间复杂度为O(1),因为只需要使用常数额外的空间来存储一些变量。

三数之和

来源:力扣(LeetCode) 链接:leetcode.cn/problems/3s…

给你一个整数数组 nums ,判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ,同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请

你返回所有和为 0 且不重复的三元组。

注意:答案中不可以包含重复的三元组。

示例 1:

输入:nums = [-1,0,1,2,-1,-4]

输出:[[-1,-1,2],[-1,0,1]]

解释:

nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。

nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。

nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。

不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。

注意,输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

示例 2:

输入:nums = [0,1,1]

输出:[]

解释:唯一可能的三元组和不为 0 。

示例 3:

输入:nums = [0,0,0]

输出:[[0,0,0]]

解释:唯一可能的三元组和为 0 。

提示:

  • 3 <= nums.length <= 3000
  • -105 <= nums[i] <= 105

代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
            if (i == 0 || (i > 0 && nums[i] != nums[i-1])) {
                int left = i + 1, right = nums.length - 1, sum = 0 - nums[i];
                while (left < right) {
                    if (nums[left] + nums[right] == sum) {
                        res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
                        while (left < right && nums[left] == nums[left+1]) left++;
                        while (left < right && nums[right] == nums[right-1]) right--;
                        left++;
                        right--;
                    } else if (nums[left] + nums[right] < sum) {
                        left++;
                    } else {
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

思路分析

这个算法的时间复杂度为O(n^2),其中n是数组的长度。

这个算法的思路是先将数组排序,然后遍历数组,对于每个元素nums[i],我们用双指针left和right查找两个数,使得nums[left]+nums[right]+nums[i]=0。具体地,我们将left指针指向i+1,right指针指向数组的结尾。如果nums[left]+nums[right]等于sum,则将这三个数添加到结果中。然后,我们将left指针向右移动一个位置,将right指针向左移动一个位置,并跳过重复的元素。如果nums[left]+nums[right]小于sum,则将left指针向右移动一个位置;如果nums[left]+nums[right]大于sum,则将right指针向左移动一个位置。

这个算法的优点是它的时间复杂度为O(n^2),因为只需要遍历一遍数组,然后对于每个元素,需要使用双指针遍历剩余的元素。缺点是它的空间复杂度为O(1),因为只需要使用常数额外的空间来存储一些变量。