力扣刷题笔记 350. 两个数组的交集 II C#

今日签到题，题目如下

给定两个数组，编写一个函数来计算它们的交集。

示例 1:

输入: nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出: [2,2]
示例 2:

输入: nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出: [4,9]
说明：

输出结果中每个元素出现的次数，应与元素在两个数组中出现的次数一致。
我们可以不考虑输出结果的顺序。
进阶:

如果给定的数组已经排好序呢？你将如何优化你的算法？
如果 nums1 的大小比 nums2 小很多，哪种方法更优？
如果 nums2 的元素存储在磁盘上，磁盘内存是有限的，并且你不能一次加载所有的元素到内存中，你该怎么办？

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-arrays-ii
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

暴力解法

遇题不决，先暴力解。暴力解法思路过于简单就不写了。

复杂度分析：

两层嵌套循环，时间复杂度为O(M*N)。只使用了一个 List 保存答案，空间复杂度为 O(1)。

以下为自己提交的代码：

public class Solution {
    public int[] Intersect(int[] nums1, int[] nums2) {
        List ansList = new List();
        bool[] boolArr = new bool[nums2.Length];
        for (int i = 0; i < nums1.Length; i++)
        {
            for (int j = 0; j < nums2.Length; j++)
            {
                if (!boolArr[j] && nums2[j] == nums1[i])
                {
                    ansList.Add(nums1[i]);
                    boolArr[j] = true;
                    break;
                }
            }
        }
        return ansList.ToArray();
    }
}

好了，自己思考部分就这样，接下来就是看官方题解优化了。

官方题解有两种方法

1. 哈希表
2. 排序后双指针

哈希表对应进阶问题2，排序后双指针对应进阶问题1，进阶问题3通过归并排序后双指针解决。以下回顾哈希表和排序后双指针。

哈希表

因为我用的是 C#，所以使用字典。用一个 List 记录答案，用一个字典存储较小数组，key 值为数组值，value 为值出现的次数。然后遍历另一个数组查询字典，如果存在则为交集，在 List 当中添加，如果对应 value > 1 则减 ，不然就 Remove。遍历结束后返回结果 List.ToArray()。

复杂度分析：

分别遍历两个数组各一次，一次用作存入字典，一次用作比较字典，时间复杂度为 O(M + N)。不知道为什么提交的结果跟暴力解法耗时差不多，有大佬路过的话望指教。

使用一个字典存储较小数组，空间复杂度为O(min(M,N))。自己的代码中是直接存储 nums1 的，不想改了。

以下为自己提交的代码：

public class Solution {
    public int[] Intersect(int[] nums1, int[] nums2) {
        Dictionary numsDict = new Dictionary();
        for (int i = 0; i < nums1.Length;i++)
        {
            if (numsDict.ContainsKey(nums1[i]))
            {
                numsDict[nums1[i]]++;
            }
            else
            {
                numsDict.Add(nums1[i],1);
            }
        }
        List numsList = new List();
        for (int j = 0;j < nums2.Length;j++)
        {
            if (numsDict.ContainsKey(nums2[j]))
            {
                numsList.Add(nums2[j]);
                if (numsDict[nums2[j]] > 1)
                {
                    numsDict[nums2[j]]--;
                }
                else
                {
                    numsDict.Remove(nums2[j]);
                }
            }
        }
        return numsList.ToArray();
    }
}

排序后双指针

如果两个数组已排序，则在查询 nums1[i] 是否存在 nums2 中的时候，此时如果已知 nums2[j] < nums1[i]，则不需要查询 nums2[j] 之前的元素，因为他们都小于 nums1[i]。

使用两个整型变量 index1 和 index2 分别标记当前查询 nums1 和 nums2 的元素对应的下标。比较 nums1[index1] 和 nums2[index2]，如果相等就加入记录结果的列表，然后将 index1 和 index2 加一，否则将较小的下标加一。反复比较直到其中一个下标到达数组边界。

数组排序的时间复杂度我还不是很明确，复杂度分析直接引用官方题解：

提交后时间消耗和以上两个解法时间差不多，但是较为稳定，还没理解为什么，同样也希望有路过的大佬能指点。

以下为自己提交的代码：

public class Solution {
    public int[] Intersect(int[] nums1, int[] nums2) {
        Array.Sort(nums1);
        Array.Sort(nums2);
        int index1 = 0;
        int index2 = 0;
        List numsList = new List();
        while (index1 < nums1.Length && index2 < nums2.Length)
        {
            if (nums1[index1] == nums2[index2])
            {
                numsList.Add(nums1[index1]);
                index1++;
                index2++;
            }
            else if (nums1[index1] > nums2[index2])
            {
                index2++;
            }
            else
            {
                index1++;
            }
        }
        return numsList.ToArray();
    }
}