【java容器的刻意练习】【五】ArrayList考点

一般ArrayList面试考点都在考察应聘者是否知道ArrayList底层是数组,优缺点,各种操作的时间复杂度,最后是跟其他容器的区别。

而笔试单独考察比较少,会借着数组的特定排序,考察应聘者是否会充分利用数组的优点。

我们来看看leetcode的第905题按奇偶排序数组

//给定一个非负整数数组 A,返回一个数组,在该数组中, A 的所有偶数元素之后跟着所有奇数元素。 
//
// 你可以返回满足此条件的任何数组作为答案。 
//
// 
//
// 示例: 
//
// 输入:[3,1,2,4]
//输出:[2,4,3,1]
//输出 [4,2,3,1],[2,4,1,3] 和 [4,2,1,3] 也会被接受。
// 
//
// 
//
// 提示: 
//
// 
// 1 <= A.length <= 5000 
// 0 <= A[i] <= 5000 
// 
// Related Topics 数组


//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class Solution {
    public int[] sortArrayByParity(int[] A) {
        
    }
}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

如果我们不考虑数组的优缺点,不考虑性能,不考虑空间,这样做最简单:

  • 新建一个跟A长度一样的数组res
  • 遍历2遍数组A,第一遍把偶数都插入res,第二遍把奇数都插入到res
  • 最后返回res

但是,我们在上一篇学过,数组最擅长是按索引随机访问,时间复杂度都是O(1)的。如果能把前面的奇数与后面的偶数交换,不就可以节省空间和时间吗?

那么,我们再仔细读读这句话:

把前面的奇数与后面的偶数交换

那我们可以同时准备2个索引,一个从前往后,另一个从后往前,同时遍历数组,当前面发现奇数就停下来,当后面发现偶数也停下来,然后2个数交换,继续,一直到2个索引相等,不就完成了吗?

好,下面我们整理下思路:

  • 准备2个索引
  • 同时遍历数组,一个从前往后,另一个从后往前
  • 当前面索引发现奇数就停下来
  • 当后面索引发现偶数也停下来
  • 前后两数交换
  • 2个索引相等时候退出
class Solution {
    public int[] sortArrayByParity(int[] A) {

        // 准备2个索引
        int left = 0;
        int right = A.length - 1;

        // 同时遍历数组,2个索引相等时候退出
        while (left < right) {

            // 一个索引从左往右,当左索引发现奇数就停下来
            while (A[left] % 2 == 0 && left < right) {
                left++;
            }

            // 一个索引从右往左,当右索引发现偶数也停下来
            while (A[right] % 2 > 0 && left < right) {
                right--;
            }

            // 前后两数交换
            if (left < right) {
                int temp = A[left];
                A[left] = A[right];
                A[right] = temp;
            }
        }

        return A;
    }

}

提交下,通过了,各方面都还不错。

Runtime: 1 ms, faster than 99.97% of Java online submissions for Sort Array By Parity.
Memory Usage: 41.4 MB, less than 77.78% of Java online submissions for Sort Array By Parity.

当然,不仅仅是左右索引,用奇偶索引一起从左边开始也是可以的。我们就不再用代码详述了。

所以,一般遇到数组排序,都是考虑充分利用数组索引访问O(1)的特性,进行解题,这样一般解出来的题目性能都不会差。

我们再来看一题118. 杨辉三角,还是用到ArrayList的通过索引访问是最快的,这样一个特性,来降低代码复杂度。

//给定一个非负整数 numRows,生成杨辉三角的前 numRows 行。 
//
// 
//
// 在杨辉三角中,每个数是它左上方和右上方的数的和。 
//
// 示例: 
//
// 输入: 5
//输出:
//[
//     [1],
//    [1,1],
//   [1,2,1],
//  [1,3,3,1],
// [1,4,6,4,1]
//] 
// Related Topics 数组

我们先观察下,每一行是一个数组。每个数组第一个数值是1。以后每个索引j对应的数值,就是上一个数组的索引j-1的数值,加上索引j的数值。

很绕口对吧,假设第一个数组是A,第二个数组是B,那么:

B[ j ] = A[ j-1 ] + A[ j ]

所以代码如下:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class Solution {
    public List> generate(int numRows) {

        // 先准备一个数组
        List arrayList = new ArrayList<>();
        // 保存返回的结果
        List> listListRet = new ArrayList>();

        // 用户输入多少行,就生成多少数组
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {

            // 每个数组第一个数固定是1
            arrayList.add(0, 1);

            // 每个数组第二个数开始,都根据规律计算即可
            for (int j = 1; j < i; j++) {
                // 这里的 j 是上一个数组的索引,所以计算下一个数组数值就是 B[j] = A[j] + A[j+1]
                arrayList.set(j, arrayList.get(j) + arrayList.get(j+1));
            }
            //System.out.println(arrayList.toString());

            // 保存每一行生成的结果
            listListRet.add(new ArrayList(arrayList));
        }

        //System.out.println(listListRet.toString());

        return listListRet;
    }
}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

提交看看结果,看来还不错。

执行结果:通过 显示详情
执行用时 :1 ms, 在所有 Java 提交中击败了99.05%的用户
内存消耗 :33.7 MB, 在所有 Java 提交中击败了90.02%的用户

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