977.有序数组的平方(各种排序) 0.2.1

977.有序数组的平方(各种排序) 0.2.1_第1张图片

977.有序数组的平方(各种排序) 0.2.1_第2张图片

算法入门第二天 第一题!

977.有序数组的平方

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。

借着这题好好复习一下 各种排序

一、复习一下各种排序

1、直接插入排序

int* sortedSquares(int* a, int n, int* returnSize){
	*returnSize=n;
	if(n==0) return a;
	a[0]=a[0]*a[0];
	int j;
	for(int i=1;i=0;j--){
			if(temp

2、折半插入排序

int* sortedSquares(int* a, int n, int* returnSize){
	*returnSize=n;
	if(n==0) return a;
	a[0]=a[0]*a[0];
	int j;
	for(int i=1;ia[mid]) low=mid+1;
			else high=mi-1;
		}
		for(j=i-1;j>high;j--){
			a[j+1]=a[j];
		}
		a[j+1]=temp;
	}
	return a;
}

3、选择排序

int* sortedSquares(int* a, int n, int* returnSize){
	*returnSize=n;
	if(n==0) return a;
	int k=0;
	for(int i=0;i

4、冒泡排序

int* sortedSquares(int* a, int n, int* returnSize){
	*returnSize=n;
	if(n==0) return a;
	int k=0;
	for(int i=0;i

5、带判断条件的冒泡排序

int* sortedSquares(int* a, int n, int* returnSize){
	*returnSize=n;
	if(n==0) return a;
	int k=0;
	for(int i=0;i1&&flag==1){
		flag=0;
		for(int j=0;j

选择排序 和冒泡排序会时间超限

6、快排

int Pattion(int *a,int low,int high){
	int temp=a[low],pivoty=a[low];
	while(low=pivoty&&low

这个有点猛哦 一下超过百分之七十多

7、归并排序

可能我写的问题 内存超限了

void MergeSort(int *a,int low,int mid,int high){
	

	int *b=(int *)malloc(sizeof(int)*(high+1));
	for(int i=low;i<=high;i++){
		b[i]=a[i];
	}
	int i=low,j=mid+1,temp=low;
	while(i<=mid&&j<=high){
		if(b[i]

8、双指针

int* sortedSquares(int* a, int n, int* returnSize){
	*returnSize=n;
	if(n==0) return a;
	int p=0,q=-1;
	for(int i=0;i=0) {
			p=i;
			q=i-1;
			break;
		}
	} 
	int k=0;
	int *res=(int *)malloc(sizeof(int)*n);
	while(p=0){
		if(a[p]*a[p]=0){
		res[k++]=a[q]*a[q];
		q--;
	}
	return res;

力扣官方给出:

class Solution {
public:
    vector sortedSquares(vector& nums) {
        int n = nums.size();
        int negative = -1;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (nums[i] < 0) {
                negative = i;
            } else {
                break;
            }
        }

        vector ans;
        int i = negative, j = negative + 1;
        while (i >= 0 || j < n) {
            if (i < 0) {
                ans.push_back(nums[j] * nums[j]);
                ++j;
            }
            else if (j == n) {
                ans.push_back(nums[i] * nums[i]);
                --i;
            }
            else if (nums[i] * nums[i] < nums[j] * nums[j]) {
                ans.push_back(nums[i] * nums[i]);
                --i;
            }
            else {
                ans.push_back(nums[j] * nums[j]);
                ++j;
            }
        }

        return ans;
    }
};

以上来自力扣977题的评论区大佬,转载仅供本人学习使用。

双指针风骚起来,也是无敌

二、代码随想录讲解

第二部分全部来自代码随想录的讲解,转载仅供学习使用,在此附上网站网址:https://programmercarl.com/other/kstar.html

力扣题目链接

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 1:
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]

示例 2:
输入:nums = [-7,-3,2,3,11]
输出:[4,9,9,49,121]

思路

暴力排序

最直观的想法,莫过于:每个数平方之后,排个序,美滋滋,代码如下:

class Solution {
public:
    vector sortedSquares(vector& A) {
        for (int i = 0; i < A.size(); i++) {
            A[i] *= A[i];
        }
        sort(A.begin(), A.end()); // 快速排序
        return A;
    }
};

这个时间复杂度是 O ( n + n log ⁡ n ) O(n + n\log n) O(n+nlogn), 可以说是 O ( n log ⁡ n ) O(n\log n) O(nlogn)的时间复杂度,但为了和下面双指针法算法时间复杂度有鲜明对比,我记为 O ( n + n log ⁡ n ) O(n + n\log n) O(n+nlogn)

双指针法

数组其实是有序的, 只不过负数平方之后可能成为最大数了。

那么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。

此时可以考虑双指针法了,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];

如动画所示:

不难写出如下代码:

class Solution {
public:
    vector sortedSquares(vector& A) {
        int k = A.size() - 1;
        vector result(A.size(), 0);
        for (int i = 0, j = A.size() - 1; i <= j;) { // 注意这里要i <= j,因为最后要处理两个元素
            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;
    }
};

此时的时间复杂度为 O ( n ) O(n) O(n),相对于暴力排序的解法 O ( n + n log ⁡ n ) O(n + n\log n) O(n+nlogn)还是提升不少的。

这里还是说一下,大家不必太在意leetcode上执行用时,打败多少多少用户,这个就是一个玩具,非常不准确。

做题的时候自己能分析出来时间复杂度就可以了,至于leetcode上执行用时,大概看一下就行,只要达到最优的时间复杂度就可以了,

一样的代码多提交几次可能就击败百分之百了…

其他语言版本

Java:
class Solution {
    public int[] sortedSquares(int[] nums) {
        int right = nums.length - 1;
        int left = 0;
        int[] result = new int[nums.length];
        int index = result.length - 1;
        while (left <= right) {
            if (nums[left] * nums[left] > nums[right] * nums[right]) {
                result[index--] = nums[left] * nums[left];
                ++left;
            } else {
                result[index--] = nums[right] * nums[right];
                --right;
            }
        }
        return result;
    }
}
class Solution {
    public int[] sortedSquares(int[] nums) {
        int l = 0;
        int r = nums.length - 1;
        int[] res = new int[nums.length];
        int j = nums.length - 1;
        while(l <= r){
            if(nums[l] * nums[l] > nums[r] * nums[r]){
                res[j--] = nums[l] * nums[l++];
            }else{
                res[j--] = nums[r] * nums[r--];
            }
        }
        return res;
    }
}
Python:
class Solution:
    def sortedSquares(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        n = len(nums)
        i,j,k = 0,n - 1,n - 1
        ans = [-1] * n
        while i <= j:
            lm = nums[i] ** 2
            rm = nums[j] ** 2
            if lm > rm:
                ans[k] = lm
                i += 1
            else:
                ans[k] = rm
                j -= 1
            k -= 1
        return ans

Go:

func sortedSquares(nums []int) []int {
	n := len(nums)
	i, j, k := 0, n-1, n-1
	ans := make([]int, n)
	for i <= j {
		lm, rm := nums[i]*nums[i], nums[j]*nums[j]
		if lm > rm {
			ans[k] = lm
			i++
		} else {
			ans[k] = rm
			j--
		}
		k--
	}
	return ans
}

Rust

impl Solution {
    pub fn sorted_squares(nums: Vec) -> Vec {
        let n = nums.len();
        let (mut i,mut j,mut k) = (0,n - 1,n- 1);
        let mut ans = vec![0;n];
        while i <= j{
            if nums[i] * nums[i] < nums[j] * nums[j] {
                ans[k] = nums[j] * nums[j];
                j -= 1;
            }else{
                ans[k] = nums[i] * nums[i];
                i += 1;
            }
            k -= 1;
        }
        ans
    }
}

Javascript:

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number[]}
 */
var sortedSquares = function(nums) {
    let n = nums.length;
    let res = new Array(n).fill(0);
    let i = 0, j = n - 1, k = n - 1;
    while (i <= j) {
        let left = nums[i] * nums[i],
            right = nums[j] * nums[j];
        if (left < right) {
            res[k--] = right;
            j--;
        } else {
            res[k--] = left;
            i++;
        }
    }
    return res;
};
Typescript:

双指针法:

function sortedSquares(nums: number[]): number[] {
    let left: number = 0, right: number = nums.length - 1;
    let resArr: number[] = new Array(nums.length);
    let resArrIndex: number = resArr.length - 1;
    while (left <= right) {
        if (Math.abs(nums[left]) < Math.abs(nums[right])) {
            resArr[resArrIndex] = nums[right--] ** 2;
        } else {
            resArr[resArrIndex] = nums[left++] ** 2;
        }
        resArrIndex--;
    }
    return resArr;
};

骚操作法(暴力思路):

function sortedSquares(nums: number[]): number[] {
    return nums.map(i => i * i).sort((a, b) => a - b);
};

Swift:

func sortedSquares(_ nums: [Int]) -> [Int] {
    // 指向新数组最后一个元素
    var k = nums.count - 1
    // 指向原数组第一个元素
    var i = 0
    // 指向原数组最后一个元素
    var j = nums.count - 1
    // 初始化新数组(用-1填充)
    var result = Array<Int>(repeating: -1, count: nums.count)

    for _ in 0..<nums.count {
        if nums[i] * nums[i] < nums[j] * nums[j] {
            result[k] = nums[j] * nums[j]
            j -= 1
        } else {
            result[k] = nums[i] * nums[i]
            i += 1
        }
        k -= 1
    }

    return result
}

Ruby:

def sorted_squares(nums)
  left, right, result = 0, nums.size - 1, []
  while left <= right
    if nums[left]**2 > nums[right]**2
      result << nums[left]**2
      left += 1
    else
      result << nums[right]**2
      right -= 1
    end
  end
  result.reverse
end

C:

int* sortedSquares(int* nums, int numsSize, int* returnSize){
    //返回的数组大小就是原数组大小
    *returnSize = numsSize;
    //创建两个指针,right指向数组最后一位元素,left指向数组第一位元素
    int right = numsSize - 1;
    int left = 0;

    //最后要返回的结果数组
    int* ans = (int*)malloc(sizeof(int) * numsSize);
    int index;
    for(index = numsSize - 1; index >= 0; index--) {
        //左指针指向元素的平方
        int lSquare = nums[left] * nums[left];
        //右指针指向元素的平方
        int rSquare = nums[right] * nums[right];
        //若左指针指向元素平方比右指针指向元素平方大,将左指针指向元素平方放入结果数组。左指针右移一位
        if(lSquare > rSquare) {
            ans[index] = lSquare;
            left++;
        } 
        //若右指针指向元素平方比左指针指向元素平方大,将右指针指向元素平方放入结果数组。右指针左移一位
        else {
            ans[index] = rSquare;
            right--;
        }
    }
    //返回结果数组
    return ans;
}

PHP:

class Solution {
    /**
     * @param Integer[] $nums
     * @return Integer[]
     */
    function sortedSquares($nums) {
        // 双指针法
        $res = [];
        for ($i = 0; $i < count($nums); $i++) {
            $res[$i] = 0;
        }
        $k = count($nums) - 1;
        for ($i = 0, $j = count($nums) - 1; $i <= $j; ) {
            if ($nums[$i] ** 2 < $nums[$j] ** 2) {
                $res[$k--] = $nums[$j] ** 2;
                $j--;
            }
            else {
                $res[$k--] = $nums[$i] ** 2;
                $i++;
            }
        } 
        return $res;
    }
}

三、我的方法&官方解析

1.sort函数

直接开辟一个ans数组,存放原数组的平方值。之后利用sort函数暴力排序。

class Solution {
public:
  vector<int> sortedSquares(vector<int>& nums) {
      vector<int> ans;
      
      for(int i:nums){
          ans.push_back(i*i);
       }
       sort(ans.begin(), ans.end());
       
       return ans;
  }
};

2.官方方法:

class Solution {
public:
    vector<int> sortedSquares(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        int negative = -1;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (nums[i] < 0) {
                negative = i;
            } else {
                break;
            }
        }

        vector<int> ans;
        int i = negative, j = negative + 1;
        while (i >= 0 || j < n) {
            if (i < 0) {
                ans.push_back(nums[j] * nums[j]);
                ++j;
            }
            else if (j == n) {
                ans.push_back(nums[i] * nums[i]);
                --i;
            }
            else if (nums[i] * nums[i] < nums[j] * nums[j]) {
                ans.push_back(nums[i] * nums[i]);
                --i;
            }
            else {
                ans.push_back(nums[j] * nums[j]);
                ++j;
            }
        }

        return ans;
    }

3.官方更简洁的方式

其实这种方式和代码随想录给出的方法一致!

class Solution {
public:
    vector<int> sortedSquares(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        vector<int> ans(n);
        for (int i = 0, j = n - 1, pos = n - 1; i <= j;) {
            if (nums[i] * nums[i] > nums[j] * nums[j]) {
                ans[pos] = nums[i] * nums[i];
                ++i;
            }
            else {
                ans[pos] = nums[j] * nums[j];
                --j;
            }
            --pos;
        }
        return ans;
    }
};
     return ans;
    }

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