给定一个整数数组和一个整数 k,你需要找到该数组中和为 k 的连续的子数组的个数。
示例
输入:nums = [1,1,1], k = 2
输出: 2 , [1,1] 与 [1,1] 为两种不同的情况。
此题暴力法则为求出每一段连续的子数组的和,然后遍历这些和求出和为k的数组个数
一段连续的数必然有一个左边界和一个右边界,所以只要枚举所有的左右边界即可得出所有的连续子数组
class Solution {
public int subarraySum(int[] nums, int k) {
int sum, ans = 0;
// 枚举左边界,从数组开始到结束[0, nums.length)
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
// 枚举右边界,从左边界开始到右边界[i, nums.length)
for (int j = i; j < nums.length; j++) {
sum = 0;
// 求出子数组的和
for (int m = i; m <= j; m++) {
sum += nums[m];
}
if (sum == k) ans++;
}
}
return ans;
}
}
时间复杂度:O( n 3 n^{3} n3)
空间复杂度:O(1)
事实上枚举边界的时候就已经顺带求出了子数组和,没必要再单独求和
比如左边界固定时,右边界枚举 [i, nums.length) 时当j = i + 1时就求出了[i, i + 1]这个子数组的和
class Solution {
public int subarraySum(int[] nums, int k) {
int sum, ans = 0;
// 枚举左边界,从数组开始到结束[0, nums.length)
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum = 0;
// 枚举右边界,从左边界开始到右边界[i, nums.length)
for (int j = i; j < nums.length; j++) {
sum += nums[j];
//for (int m = i; m <= j; m++) {
// sum += nums[m];
//}
// 此时的sum表示[i, j]的和
if (sum == k) ans++;
}
}
return ans;
}
}
时间复杂度:O( n 2 n^{2} n2)
空间复杂度:O(1)
事实上,看到这题的第一瞬间就应该想到用前缀和写,两个典型特点
要知道求一段连续的数的和除了用累加,还可以用[0, i - 1]的和减[0, j]的和,就等于[i, j]的和,[0, x]的和就是x的前缀和
我们可以求出数组每个元素的前缀和,设m为[0, i]的和,n为[0, j]的和,n - m = k转换一下为m + k = n;那么问题就转化为找到一个元素的前缀和与k的和等于n,这不就是力扣第一题经典题两数之和吗
class Solution {
public int subarraySum(int[] nums, int k) {
int sum = 0, ans = 0;
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
// 前缀和为0的数组数量为1,例如[3,4,5],k=3时就会用到
map.put(0, 1);
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
// 求前缀和
sum += nums[i];
// map.get(sum - k)找找map中满足上文n - m = k的子数组数量
ans += map.getOrDefault(sum - k, 0);
// 下面两步让map中子数组和为sum的数量加一
int num = map.getOrDefault(sum, 0);
map.put(sum, num + 1);
}
return ans;
}
}
时间复杂度:O( n n n)
空间复杂度:O( n n n)
前缀和还有个二叉树版本,思想类似
二叉树版前缀和