LeetCode算法 | Day2 数组:有序数组的平方、长度最小的子数组、螺旋矩阵II

977.有序数组的平方

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。
示例 :

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]

解题思路:

1. 暴力解法

最简单的方法就是每个数平方之后排序,一行代码就可以搞定。

var sortedSquares = function (nums) {
    return nums.map((item) => item * item).sort((a, b) => a - b)
};

2. 双指针

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。因此可以从大到小来找对应的元素,找到后把指针前移,循环终止条件是 left > right,这里还需要注意一点就是初始化数组的方式。

var sortedSquares = function (nums) {
   let count = nums.length - 1;
   const arr = new Array(nums.length).fill(0);
   let left = 0;
   let right = count;
   while(left <= right){
       if(nums[left] * nums[left]>=nums[right] * nums[right]){
           arr[count--] = nums[left] * nums[left];
           left++;
       }else{
           arr[count--] = nums[right] * nums[right];
           right--;
       }
   }
   return arr;
};

209.长度最小的子数组

题目:

给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 s ,找出该数组中满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组,并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组,返回 0。

示例:

输入:s = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]
输出:2
解释:子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。

解题思路:

1. 暴力解法

两层for循环,外层记录起始位置,内层记录终止位置,一旦在内层找到满足条件的就break此时一定是当前循环的最小值。

var minSubArrayLen = function (target, nums) {
    let minLen = Infinity;
    let sum = 0
    for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        sum = 0
        for (let j = i; j < nums.length; j++) {
            sum += nums[j];
            if (sum >= target) {
                const curLen = j - i + 1;
                minLen = curLen < minLen ? curLen : minLen;
                break;
            }
        }
    }
    return minLen === Infinity ? 0 : minLen
};

2. 滑动窗口

这类解法的特点在于用一次循环就解决之前暴力解法需要两轮for循环的问题。
需要考虑三个问题:

  1. 窗口范围:窗口内是满足其和 ≥ s 的长度最小的连续子数组。
  2. 窗口结束位置 j:窗口的结束位置就是遍历数组的指针,也就是for循环里的索引。
  3. 窗口起始位置 i:如果当前窗口的值大于s了,窗口就要向前移动了。这里还要注意窗口起始位置移动需要再while循环里移动,因为有可能在 s = 5, nums = [1, 1, 1, 1, 5] 的情况,这时虽然已经在 j = 4 的情况下第一次出现了 sum ≥ 5 的情况,但这个时候 i 仍然可以不断向前移动,缩小区间。
var minSubArrayLen = function (target, nums) {
    let minLen = Infinity;
    let sum = 0
    let i = 0;
    for (let j = 0; j < nums.length; j++) {
        sum += nums[j]
        while (sum >= target) {
            const curLen = j - i + 1;
            minLen = curLen < minLen ? curLen : minLen;
            sum -= nums[i]
            i++;
        }
    }
    return minLen === Infinity ? 0 : minLen
};

59.螺旋矩阵II

题目:

给定一个正整数 n,生成一个包含 1 到 n^2 所有元素,且元素按顺时针顺序螺旋排列的正方形矩阵。


示例.png

示例:

输入: 3
输出: [ [ 1, 2, 3 ], [ 8, 9, 4 ], [ 7, 6, 5 ] ]

解题思路:

1. 记录四条边所在的位置

在这种解法中分别定义 top、bottom、left、right 四条边所在的初始位置,然后依次进行模拟,下面以 三阶矩阵 为例来讲解。

  • 对于top ,top行不变,记录从左到右的序号,然后把top向下移动。
[ [ 1, 0, 0 ], [ 0, 0, 0 ], [ 0, 0, 0 ] ]
[ [ 1, 2, 0 ], [ 0, 0, 0 ], [ 0, 0, 0 ] ] 
[ [ 1, 2, 3 ], [ 0, 0, 0 ], [ 0, 0, 0 ] ]
  • 对于 right,right列不变,记录从上到下的序号,然后把right向左移动。
[ [ 1, 2, 3 ], [ 0, 0, 4 ], [ 0, 0, 0 ] ]
[ [ 1, 2, 3 ], [ 0, 0, 4 ], [ 0, 0, 5 ] ]

-对于bottom,bottom行不变,记录从右到左的序号,然后把bottom向上移动。

[ [ 1, 2, 3 ], [ 0, 0, 4 ], [ 0, 6, 5 ] ]
[ [ 1, 2, 3 ], [ 0, 0, 4 ], [ 7, 6, 5 ] ]

-对于left,left列不变,记录从下到上的序号,然后把left向右移动。

[ [ 1, 2, 3 ], [ 8, 0, 4 ], [ 7, 6, 5 ] ]

此时四个边的值分别为1、1、1、1,所以再执行一次top的循环就会实现矩阵。

[ [ 1, 2, 3 ], [ 8, 9, 4 ], [ 7, 6, 5 ] ]

代码如下:

var generateMatrix = function (n) {
    const matrix = new Array(n).fill(0).map(() => new Array(n).fill(0));
    let top = 0;
    let bottom = n - 1;
    let left = 0;
    let right = n - 1;
    let cur = 1;
    while (cur <= n * n) {
        for (let i = left; i <= right; i++, cur++) {
            matrix[top][i] = cur
        }
        top++;
        for (let i = top; i <= bottom; i++, cur++) {
            matrix[i][right] = cur
        }
        right--;
        for (let i = right; i >= left; i--, cur++) {
            matrix[bottom][i] = cur
        }
        bottom--;
        for (let i = bottom; i >= top; i--, cur++) {
            matrix[i][left] = cur
        }
        left++;
    }
    return matrix;
};

2. 记录每轮的偏移量offset

这种方法遵循 左闭右开 原则,每轮对一圈进行操作,并且区分奇偶数。

var generateMatrix = function (n) {
    const matrix = new Array(n).fill(0).map(() => new Array(n).fill(0));
    let loop = Math.floor(n / 2);
    let mid = Math.floor(n / 2);
    let count = 1;
    let offset = 1;
    let startx = 0;
    let starty = 0;

    while (loop--) {
        let i = startx;
        let j = starty;
        for (j = startx; j < n - offset; j++) {
            matrix[startx][j] = count++;
        }
        for (i = startx; i < n - offset; i++) {
            matrix[i][j] = count++;
        }
        while (j > starty) {
            matrix[i][j] = count++;
            j--;
        }
        while (i > startx) {
            matrix[i][j] = count++;
            i--;
        }
        startx++;
        starty++;
        offset += 1;
    }
    if (n % 2) {
        matrix[mid][mid] = count;
    }
    return matrix;
};

注意点:

  1. 二维数组的初始化方式:
const matrix = new Array(n).fill(0).map(() => new Array(n).fill(0));
  1. 第一种方式不需要区分奇偶,第二种方式需要。
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