【Day2】977有序数组的平方、209长度最小的子数组、59螺旋矩阵Ⅱ

【Day2】977有序数组的平方、209长度最小的子数组、59螺旋矩阵Ⅱ

977有序数组的平方

题目链接:977
题目: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。

暴力排序

每个数平方之后,排序。

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;
    }
};
//时间复杂度是 O(n + nlogn)

双指针法

数组是有序的,负数平方后会变大,那么数组平方后的新数组中的最大值可能就在最左端或最右端,不会在中间(数组是有序的),考虑双指针法,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];

class Solution {
    
    
public:
    vector<int> sortedSquares(vector<int>& A) {
    
    
        int k=A.size()-1;   //k是新数组的下标
        vector<int> result(A.size(), 0);
        for(int i=0,j=A.size()-1;i<=j;){
    
    
            if(A[i]*A[i]<A[j]*A[j]){
    
    
                result[k--]=A[j]*A[j];
                j--;
            }else{
    
    
                result[k--]=A[i]*A[i];
                i++;
            }
        }
        return result;
    }
};
//时间复杂度为O(n)

209长度最小的子数组

题目链接:209
题目:
给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 target 。

找出该数组中满足其和 ≥ target 的长度最小的 连续子数组 [numsl, numsl+1, …, numsr-1, numsr] ,并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组,返回 0 。

暴力解法

两个for循环,一个for循环是区间的起始位置,一个for循环是区间的终止位置,然后不断的寻找符合条件的子序列,时间复杂度很明显是O(n^2)。


class Solution {
    
    
public:
    int minSubArrayLen(int s, vector<int>& nums) {
    
    
        int result = INT32_MAX; // 最终的结果
        int sum = 0; // 子序列的数值之和
        int subLength = 0; // 子序列的长度
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
    
     // 设置子序列起点为i
            sum = 0;
            for (int j = i; j < nums.size(); j++) {
    
     // 设置子序列终止位置为j
                sum += nums[j];
                if (sum >= s) {
    
     // 一旦发现子序列和超过了s,更新result
                    subLength = j - i + 1; // 取子序列的长度
                    result = result < subLength ? result : subLength;
                    break; // 因为我们是找符合条件最短的子序列,所以一旦符合条件就break
                }
            }
        }
        // 如果result没有被赋值的话,就返回0,说明没有符合条件的子序列
        return result == INT32_MAX ? 0 : result;
    }
};
//时间复杂度:O(n^2)
//空间复杂度:O(1)

滑动窗口法

滑动窗口,就是不断的调节子序列的起始位置和终止位置,从而得出我们要想的结果

滑动窗口只用一个for循环,循环的索引是滑动窗口的终止位置。

class Solution {
    
    
public:
    int minSubArrayLen(int target, vector<int>& nums) {
    
    
        int result=INT32_MAX;  
        int sum=0;    //滑动窗口数值之和
        int i=0;      //滑动窗口起始位置
        int subLength=0;     //滑动窗口的长度
        for(int j=0;j<nums.size();j++){
    
    
            sum+=nums[j];
            while( sum >= target){
    
    
                subLength = (j-i+1);  //新数组的长度
                result = result < subLength ? result : subLength;
                sum -= nums[i++];    //初始下标i向后移,sum减去前面i的值
            }
        }
        return result == INT32_MAX ? 0 : result;
    }
};
//时间复杂度:O(n)
//空间复杂度:O(1)

【注意】INT32_MAX
//INT_MAX是一个很大的数,
INT32_MAX=2^31-1
INT32_MIN=-2^31

59螺旋矩阵Ⅱ

面试高频题
题目链接:59
题目:
给你一个正整数 n ,生成一个包含 1 到 n2 所有元素,且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix 。

在这里插入图片描述
求解本题要坚持循环不变量原则

模拟顺时针画矩阵的过程:

填充上行从左到右
填充右列从上到下
填充下行从右到左
填充左列从下到上
由外向内一圈一圈这么画下去。
每画一条边都要坚持一致的左闭右开,或者左开右闭的原则,这样这一圈才能按照统一的规则画下来。

视频讲解:59螺旋矩阵

class Solution {
    
    
public:
    vector<vector<int>> generateMatrix(int n) {
    
    
        vector<vector<int>> res(n, vector<int>(n, 0)); // 使用vector定义一个二维数组
        int startx = 0, starty = 0; // 定义每循环一个圈的起始位置
        int loop = n / 2; // 每个圈循环几次,例如n为奇数3,那么loop = 1 只是循环一圈,矩阵中间的值需要单独处理
        int mid = n / 2; // 矩阵中间的位置,例如:n为3, 中间的位置就是(1,1),n为5,中间位置为(2, 2)
        int count = 1; // 用来给矩阵中每一个空格赋值
        int offset = 1; // 需要控制每一条边遍历的长度,每次循环右边界收缩一位
        int i,j;
        while (loop --) {
    
    
            i = startx;
            j = starty;

            // 下面开始的四个for就是模拟转了一圈
            // 模拟填充上行从左到右(左闭右开)
            for (j = starty; j < n - offset; j++) {
    
    
                res[startx][j] = count++;
            }
            // 模拟填充右列从上到下(左闭右开)
            for (i = startx; i < n - offset; i++) {
    
    
                res[i][j] = count++;
            }
            // 模拟填充下行从右到左(左闭右开)
            for (; j > starty; j--) {
    
    
                res[i][j] = count++;
            }
            // 模拟填充左列从下到上(左闭右开)
            for (; i > startx; i--) {
    
    
                res[i][j] = count++;
            }

            // 第二圈开始的时候,起始位置要各自加1, 例如:第一圈起始位置是(0, 0),第二圈起始位置是(1, 1)
            startx++;
            starty++;

            // offset 控制每一圈里每一条边遍历的长度
            offset += 1;
        }

        // 如果n为奇数的话,需要单独给矩阵最中间的位置赋值
        if (n % 2) {
    
    
            res[mid][mid] = count;
        }
        return res;
    }
};```

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