Java&C++题解与拓展——leetcode1608.特殊数组的特征值【么的新知识】

每日一题做题记录,参考官方和三叶的题解

题目要求

思路一:枚举 + 二分

  • 逐一枚举值域内的所有值,然后二分判断是否合法。

Java

class Solution {
    public int specialArray(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        for (int x = 0; x <= nums[n - 1]; x++) { // 枚举
            int l = 0, r = n -1 ;
            while (l < r) { // 二分
                int m = l + r >> 1;
                if (nums[m] >= x)
                    r = m;
                else
                    l = m + 1;
            }
            if (nums[r] >= x && x == n - r)
                return x;
        }
        return -1;
    }
}
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  • 时间复杂度: O(n\log n) O ( n lo g n ) ,排序复杂度为 O(n\log n) O ( n lo g n ) ,枚举次数为值域范围 C=1000 1 0 0 0 ,所以找答案的复杂度为 O(C\log n) O ( C lo g n )
  • 空间复杂度: O(\log n) O ( lo g n )

C++

class Solution {
public:
    int specialArray(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int n = nums.size();
        for (int x = 0; x <= nums[n - 1]; x++) { // 枚举
            int l = 0, r = n -1 ;
            while (l < r) { // 二分
                int m = (l + r) >> 1;
                if (nums[m] >= x)
                    r = m;
                else
                    l = m + 1;
            }
            if (nums[r] >= x && x == n - r)
                return x;
        }
        return -1;
    }
};
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  • 时间复杂度: O(n\log n) O ( n lo g n ) ,排序复杂度为 O(n\log n) O ( n lo g n ) ,枚举次数为值域范围 C=1000 1 0 0 0 ,所以找答案的复杂度为 O(C\log n) O ( C lo g n )
  • 空间复杂度: O(\log n) O ( lo g n )

思路二:二分枚举

  • 二分枚举+二分判定是否合法;
    • 为了方便把判断合法单独写成函数 getRes g e t R e s 。

Java

class Solution {
    int[] nums;
    public int specialArray(int[] num) {
        this.nums = num;
        Arrays.sort(nums);
        int l = 0, r = nums[nums.length - 1];
        while (l < r) {
            int m = l + r >> 1;
            if (getRes(m) <= m)
                r = m;
            else
                l = m + 1;
        }
        return getRes(r) == r ? r : -1;
    }
    int getRes(int x) {
        int n = nums.length, l = 0, r = n - 1;
        while (l < r) {
            int m = l + r >> 1;
            if (nums[m] >= x)
                r = m;
            else
                l = m + 1;
        }
        return nums[r] >= x ? n - r : 0;
    }
}
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  • 时间复杂度: O(n\log n) O ( n lo g n ) ,排序复杂度为 O(n\log n) O ( n lo g n ) ,二分找答案所以复杂度为 O(\log C\log n) O ( lo g C lo g n )
  • 空间复杂度: O(\log n) O ( lo g n )

C++

  • 注意全局变量和输入变量需要有差别……
class Solution {
public:
    vector<int> nums;
    int specialArray(vector<int>& num) {
        this->nums = num;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int l = 0, r = nums[nums.size() - 1];
        while (l < r) {
            int m = (l + r) >> 1;
            if (getRes(m) <= m)
                r = m;
            else
                l = m + 1;
        }
        return getRes(r) == r ? r : -1;
    }

    int getRes(int x) {
        int n = nums.size(), l = 0, r = n - 1;
        while (l < r) {
            int m = (l + r) >> 1;
            if (nums[m] >= x)
                r = m;
            else
                l = m + 1;
        }
        return nums[r] >= x ? n - r : 0;
    }
};
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  • 时间复杂度: O(n\log n) O ( n lo g n ) ,排序复杂度为 O(n\log n) O ( n lo g n ) ,二分找答案所以复杂度为 O(\log C\log n) O ( lo g C lo g n )
  • 空间复杂度: O(\log n) O ( lo g n )

思路三:倒序枚举

  • 因为值域比较小,所以可以直接从值域最后开始倒着枚举;
  • 预处理出每个值出现的次数,然后记录当前合法合法数值的数量与当前数值进行比较。

Java

class Solution {
    public int specialArray(int[] nums) {
        int[] cnt = new int[1001];
        for (int x : nums)
            cnt[x]++;
        for (int i = 1000, tot = 0; i >= 0; i--) {
            tot += cnt[i]; // 数量
            if (i == tot)
                return i;
        }
        return -1;
    }
}
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  • 时间复杂度: O(n+C) O ( n + C )
  • 空间复杂度: O(C) O ( C )

C++

class Solution {
public:
    int specialArray(vector<int>& nums) {
        int cnt[1001];
        memset(cnt, 0, sizeof(cnt));
        for (int x : nums)
            cnt[x]++;
        for (int i = 1000, tot = 0; i >= 0; i--) {
            tot += cnt[i];
            if (i == tot)
                return i;
        }
        return -1;
    }
};
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  • 时间复杂度: O(n+C) O ( n + C )
  • 空间复杂度: O(C) O ( C )

总结

简单题结果解法好多也写了好久……

【Rust就偷懒了……】

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