难度:简单
描述:
给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums,返回 每个数字的平方 组成的新数组,要求也按 非递减顺序 排序。
示例1:
- 输入:nums = [-4,-1,0,3,10]
- 输出:[0,1,9,16,100]
- 解释:平方后,数组变为 [16,1,0,9,100],排序后,数组变为 [0,1,9,16,100]
示例2:
- 输入:nums = [-7,-3,2,3,11]
- 输出:[4,9,9,49,121]
思路
暴力排序
最直观的想法,莫过于:每个数平方之后,排个序,代码如下:
class Solution {
public:
vector<int> sortedSquares(vector<int>& A) {
for (int i = 0; i < A.size(); i++) {
A[i] *= A[i];
}
sort(A.begin(), A.end()); // 快速排序
return A;
}
};
这个时间复杂度是 O(n + nlogn), 可以说是O(nlogn)的时间复杂度,但为了和下面双指针法算法时间复杂度有鲜明对比,我记为 O(n + nlog n)。
双指针法
数组其实是有序的, 只不过负数平方之后可能成为最大数了。
那么数组平方的最大值就在数组的两端,不是最左边就是最右边,不可能是中间。
此时可以考虑双指针法了,i指向起始位置,j指向终止位置。
定义一个新数组result,和A数组一样的大小,让k指向result数组终止位置。
如果A[i] * A[i] < A[j] * A[j] 那么result[k--] = A[j] * A[j]; 。
如果A[i] * A[i] >= A[j] * A[j] 那么result[k--] = A[i] * A[i]; 。
如动画所示:
C语言代码:
int* sortedSquares(int* nums, int numsSize) {
int* result = (int*)malloc(sizeof(int)*numsSize); // 创建一个新数组
int k = numsSize - 1; // 新数组的初始指针位置
int i = 0; // 定义左指针
int j = numsSize - 1; //定义右指针
while(i <= j){ // 当左右指针移动到相同元素即将停止
// 如果左指针元素平方>右边指针元素平方,那就把左指针元素放入新数组中,并且左指针向右移动一位
if(nums[i]*nums[i] > nums[j] * nums[j]){
result[k] = nums[i]*nums[i];
k--; // 新数组指针指向下一个位置
i++; // 左指针向右移动一位
}
// 如果左指针元素平方<=右边指针元素平方,那就把右指针元素放入新数组中,并且右指针向左移动一位
else{
result[k] = nums[j]*nums[j];
k--; // 新数组指针指向下一个位置
j--; // 右指针向左移动一位
}
}
return result;
}
此时的时间复杂度为O(n),相对于暴力排序的解法O(n + nlog n)还是提升不少的
完整示例
C语言版:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/*
【双指针法法】
数组其实是有序的, 只不过负数平方之后可能成为最大数了。
那么数组平方的最大值就在数组的两端,不是最左边就是最右边,不可能是中间。
此时可以考虑双指针法了,i指向起始位置,j指向终止位置。
定义一个新数组result,和A数组一样的大小,让k指向result数组终止位置。
如果A[i] * A[i] < A[j] * A[j] 那么result[k--] = A[j] * A[j]; 。
如果A[i] * A[i] >= A[j] * A[j] 那么result[k--] = A[i] * A[i]; 。
时间复杂度:O(n)
*/
int* sortedSquares(int* nums, int numsSize) {
int* result = (int*)malloc(sizeof(int)*numsSize); // 创建一个新数组
int k = numsSize - 1; // 新数组的初始指针位置
int i = 0; // 定义左指针
int j = numsSize - 1; //定义右指针
while(i <= j){ // 当左右指针移动到相同元素即将停止
// 如果左指针元素平方>右边指针元素平方,那就把左指针元素放入新数组中,并且左指针向右移动一位
if(nums[i]*nums[i] > nums[j] * nums[j]){
result[k] = nums[i]*nums[i];
k--; // 新数组指针指向下一个位置
i++; // 左指针向右移动一位
}
// 如果左指针元素平方<=右边指针元素平方,那就把右指针元素放入新数组中,并且右指针向左移动一位
else{
result[k] = nums[j]*nums[j];
k--; // 新数组指针指向下一个位置
j--; // 右指针向左移动一位
}
}
return result;
}
// 打印数组
void printNums(int* nums, int numsSize) {
for (int i = 0; i < numsSize; i++) {
printf("%d->", nums[i]);
}
}
int main() {
int nums[] = {-4, -1, 0, 3, 10};
int* result = sortedSquares(nums,5);
printNums(result, 5);
free(result);
return 0;
}