无序数组的相邻最大差值

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题目描述:

请设计一个复杂度为O(n)的算法,计算一个未排序数组中排序后相邻元素的最大差值。
给定一个整数数组A和数组的大小n,请返回最大差值。保证数组元素个数大于等于2小于等于500。
测试样例:
[9,3,1,10],4
返回:6

问题分析:

有无序的实数列V[N],要求求里面大小相邻的实数的差的最大值,关键是 要求线性空间和线性时间用基于桶排序的方式。
注意到,最后只需要求间隔的最大值,所以任何间隔小于bar= (max - min)/(N-1) 的值都可以不计。
这样,首先求随机数组中的max , min 这些都是线性时间的

然后,分配从[min, max]间分配(N-1)个桶,每个桶是一个有序实数对,(a,b)
将所有数往桶里塞,把欲塞进去的数记为x,(空桶)如果桶里本身没有数,那么a=b=x
(桶内已有数)如果x>b,那么b=x,如果x

代码实现

import java.util.*;

public class MaxDivision {
  //无序数组A有,有n个元素。求排序后相邻最大差值,要求复杂度为O(n)
 public int findMaxDivision(int[] A, int n) {
        // write code here
        int max, min, i;
        //先求出无序数组的最大最小值max,min
        max = min = A[0];
        for(i = 1; i < n; i++){
            if(A[i] > max) max = A[i];
            if(A[i] < min) min = A[i];
        }
        int bar, pos;
        double tempBar;
        //求出排序后数组相邻差值的平均值
        tempBar = (max-min)*1.0/(n-1);
        bar = (int) Math.ceil(tempBar);
        //新建数组,[0]放桶中最小,[1]放桶中最大
        int[][] bucket = new int[n][2];
        //数组全部初始化为0
        for(i = 0; i < n; i++){
            bucket[i][0] = bucket[i][1] = 0;
        }
        for(i = 0; i < n; i++){
            //原无序数组中,每个元素与最小值的差值,是相邻差值平均值的多少倍
            pos = (A[i]-min)/bar;
            if(bucket[pos][0] == 0){
                //初始时桶中最大最小值赋值相等
                bucket[pos][0] = bucket[pos][1] = A[i];
            }else{
                // 桶中最小值的更新
                if(A[i] < bucket[pos][0]) bucket[pos][0] = A[i];
                // 桶中最大值的更新
                if(A[i] > bucket[pos][1]) bucket[pos][1] = A[i];
            }
        }
        //定义diff为相邻差值,max_diff为相邻最大差值
        int diff, max_diff = 0;
        int temp = 0;
        for(i = 1; i < n; i++){
            if(bucket[i][0] == 0){
                temp++;
            }else{
                //相邻两个桶,下一个桶最小值减去上一个桶最大值,就是相邻差值
                diff = bucket[i][0] - bucket[i-1-temp][1];
                if(max_diff < diff) max_diff = diff;
                temp = 0;
            }
        }
        return max_diff;
    }
   // 具体实例
  public static void main(String[] args) {
        MaxDivision md = new MaxDivision();
        int[] b = {2,4,2,8,5,7};
        int Maxdiff = md.findMaxDivision(b,6);
        System.out.println(Maxdiff);
    }
}

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