【算法】除自身以外数组的乘积

95 阅读1分钟

难度:中等

题目:

给你一个整数数组 nums,返回 数组 answer ,其中 answer[i] 等于 nums 中除 nums[i] 之外其余各元素的乘积 。
题目数据 保证 数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在 32 位 整数范围内。

请不要使用除法,且在 O(n) 时间复杂度内完成此题。

示例 1:
输入: nums = [1,2,3,4]
输出: [24,12,8,6]
示例 2:
输入: nums = [-1,1,0,-3,3]
输出: [0,0,9,0,0]
提示:
  • 2 <= nums.length <= 105

  • -30 <= nums[i] <= 30

  • 保证 数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在 32 位 整数范围内

进阶:你可以在 O(1) 的额外空间复杂度内完成这个题目吗?( 出于对空间复杂度分析的目的,输出数组 不被视为 额外空间。)

解题思路:

1、初始化两个数组:

  • leftProducts: 存储从左边开始的累积乘积。
  • rightProducts: 存储从右边开始的累积乘积。

2、计算左边累积乘积:

  • 遍历数组 nums 从左到右,维护一个累积乘积变量 product,初始值为 1。
  • 每次遍历时,将 product 的值存入 leftProducts 数组对应位置,并更新 product 为 product * nums[i]。

3、计算右边累积乘积:

  • 同样地,从右向左遍历数组 nums,并维护一个累积乘积变量 product,初始值也为 1。
  • 每次遍历时,将 product 的值与 leftProducts[i] 相乘的结果存入 answer 数组对应位置,并更新 product 为 product * nums[i]。

4、返回结果:

  • 完成遍历后,answer 数组中的每个元素就是所求的答案。

这种方法避免了直接使用除法,并且可以在 O(n) 的时间内解决问题。

JavaScript实现:

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number[]}
 */
var productExceptSelf = function (nums) {
    // 第一步先声明一个新数组
    // 第二步声明一个左侧累积乘积
    // 第三步从左到右遍历,然后更新左侧累积乘积
    // 第四步声明一个右侧累积乘积
    // 第五步从右到左遍历,然后更新右侧累积乘积
    // 第六步返回新数组
    const n = nums.length;
    const answer = new Array(n);
    // 初始化左侧累积乘积
    let leftProduct = 1;
    for (let i = 0; i < n; i++) {
        answer[i] = leftProduct;
        leftProduct *= nums[i];
    }

    // 计算右侧累积乘积并更新 answer
    let rightProduct = 1;
    for (let j = n - 1; j >= 0; j--) {
        answer[j] *= rightProduct;
        rightProduct *= nums[j];
    }

    return answer;
};
// 测试代码
// const nums = [1, 2, 3, 4];
// console.log(productExceptSelf(nums)); // 应输出 [24, 12, 8, 6]