构造特定数组的逆序拼接

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1. 问题理解

- 问题描述:

  • 给定一个数字n,需要构造一个特定的数组。构造规则是对于每个i从1到n,将数字n到1逆序拼接,直到等于n为止,最后输出拼接后的数组。
  • 测试样例分析:
  • 样例1:
  • 输入:n = 3
  • 输出:[3,2,1,3,2,3]
  • 分析:当n = 3时,第一轮从3到1逆序拼接得到[3,2,1],第二轮因为i = 2,从3到2逆序拼接得到[3,2],第三轮因为i = 3,从3到3逆序拼接得到[3],最终结果为[3,2,1,3,2,3]。
  • 样例2:
  • 输入:n = 4
  • 输出:[4,3,2,1,4,3,2,4,3,4]
  • 分析:当n = 4时,第一轮从4到1逆序拼接得到[4,3,2,1],第二轮因为i = 2,从4到2逆序拼接得到[4,3,2],第三轮因为i = 3,从4到3逆序拼接得到[4,3],第四轮因为i = 4,从4到4逆序拼接得到[4],最终结果为[4,3,2,1,4,3,2,4,3,4]。
  • 样例3:
  • 输入:n = 5
  • 输出:[5,4,3,2,1,5,4,3,2,5,4,3,5,4,5]
  • 分析:同理,按照规则逐步拼接得到结果。

2. 解题思路

  • 可以使用两层循环来解决这个问题。
  • 外层循环控制i从1到n。
  • 内层循环对于每个i,从n到i逆序生成数字并添加到结果数组中。

3. 代码实现(以Python为例)

def construct_array(n): result = [] for i in range(1, n + 1): for j in range(n, i - 1, -1): result.append(j) return result

测试样例

n1 = 3 print(construct_array(n1)) n2 = 4 print(construct_array(n2)) n3 = 5 print(construct_array(n3))

- 代码解释:

  • 定义函数 construct_array ,参数为n。
  • 初始化一个空列表 result 用来存储结果。
  • 外层循环 for i in range(1, n + 1) :控制从1到n的迭代。
  • 内层循环 for j in range(n, i - 1, -1) :对于每个i,从n到i逆序迭代,将数字添加到 result 列表中。
  • 最后返回 result 列表。

4. 时间复杂度分析

  • 外层循环执行n次,内层循环对于每次外层循环,执行的次数从n到1逐渐减少。
  • 总的时间复杂度为O(n^2),因为内层循环执行的总次数近似为\sum_{i = 1}^{n}(n - i + 1)=\sum_{i = 1}^{n}(n+1 - i)=\frac{n(n + 1)}{2},属于O(n^2)级别。

5. 总结

  • 知识点总结:
  • 本题主要涉及到循环结构的使用,通过两层循环来实现按照特定规则构造数组的功能。
  • 理解循环的嵌套和循环的控制条件是解决这类问题的关键。
  • 学习建议:
  • 对于初学者,要熟练掌握循环结构(如 for 循环和 while 循环)的使用方法,包括循环的初始化、条件判断和迭代操作。
  • 多做类似的练习题,通过实践来加深对循环结构和算法逻辑的理解。
  • 在编写代码后,可以通过手动计算一些简单的测试样例来验证代码的正确性,同时分析算法的时间复杂度和空间复杂度,提高算法设计和分析的能力。