题目描述
给你两个数组，arr1 和 arr2，
arr2 中的元素各不相同
arr2 中的每个元素都出现在 arr1 中
对 arr1 中的元素进行排序，使 arr1 中项的相对顺序和 arr2 中的相对顺序相同。
未在 arr2 中出现过的元素需要按照升序放在 arr1 的末尾。
示例：
输入：arr1 = [2,3,1,3,2,4,6,7,9,2,19], arr2 = [2,1,4,3,9,6]
输出：[2,2,2,1,4,3,3,9,6,7,19]
提示：
arr1.length, arr2.length <= 1000
0 <= arr1[i], arr2[i] <= 1000
arr2 中的元素 arr2[i] 各不相同
arr2 中的每个元素 arr2[i] 都出现在 arr1 中
数据结构
- 数组
算法思维
- 遍历、快速排序、计数排序
解题要点
- 使用自定义的比较器应用于快速排序中
- 使用计数排序，用空间换时间
解题思路
一. Comprehend 理解题意
- arr1 中会存在重复数据，所以不能直接将 arr2 作为 arr1 的开始部分
- 目标是将 arr1 中的元素排序，arr2 其实是作为排序依据
二. Choose 选择数据结构与算法
自定义比较器 + 快速排序
- 数据结构：数组
- 算法思维：遍历、递归、快速排序
解题思路
- 需要设计一个排序算法，两个值A、B的排序规则为：
如果 A、B 都出现在 arr2 中，则根据索引顺序比大小
如果一个在 arr2 中，一个不在 arr2 中，则出现的元素排前面
如果 A、B 都不在 arr2 中，则根据 A、B 的数值大小确定顺序
三. Code 编码实现基本解法
class Solution {
public int[] relativeSortArray(int[] arr1, int[] arr2) {
Map map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
map.put(arr2[i], i); //注意：这里写成 map.put(i, arr2[i]) 是不可以的
}
quickSort(arr1, 0, arr1.length - 1, map);
return arr1;
}
public void quickSort(int[] target, int low, int high, Map by) {
int i = low;
int j = high;
//基准
int datum = target[i];
while (i < j) {
while (i < j && compare(target[j], datum, by) >= 0) j--;
if (i < j) target[i++] = target[j];
while (i < j && compare(target[i], datum, by) <= 0) i++;
if (i < j) target[j--] = target[i];
}
target[i] = datum; //放回基准值
if (low < i - 1) quickSort(target, low, i - 1, by); //处理左子区
if (high > i + 1) quickSort(target, i + 1, high, by); //处理右子区
}
public int compare(int a, int b, Map map) {
int o1Index = map.getOrDefault(a, -1);
int o2Index = map.getOrDefault(b, -1);
if (o1Index == -1 && o2Index == -1) {
return a - b;
} else if (o1Index == -1) {
return 1;
} else if (o2Index == -1) {
return -1;
} else {
return o1Index - o2Index;
}
}
}
执行耗时：3 ms，击败了 47.25% 的Java用户
内存消耗：38.9 MB，击败了 5.15% 的Java用户
时间复杂度：O(nlogn)
• 一次快速排序 O(nlogn)
• map 集合赋值 O(n)
空间复杂度：O(n)
• n 层递归的内存空间 O(n)
• map 集合的内存空间 O(n)
四. Consider 思考更优解
改变算法思维：计数排序，以空间换时间
- 因为 arr[i] 为 0-1000，所以开辟一个长1001的数组 nums 用于记录各个数字出现的次数
- 先遍历 arr1，记录各个数字出现的次数
- 再遍历 arr2，对 arr2 中的每个数字按照 nums 中记录的次数依次在新数组 results 中存放
同时 nums 中针对该数字的次数记录 -1 - 遍历 nums 数组，对于次数不为0的，依次按照次数存放到 results 中
- 返回 results 数组
五. Code 编码实现最优解
class Solution {
public int[] relativeSortArray(int[] arr1, int[] arr2) {
int[] nums = new int[1001];
for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
nums[arr1[i]]++;
}
int[] results = new int[arr1.length];
int index = 0;
for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
while (nums[arr2[i]] != 0) {
results[index++] = arr2[i];
nums[arr2[i]]--;
}
}
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
while (nums[i] != 0) {
results[index++] = i;
nums[i]--;
}
}
return results;
}
}
执行耗时：0 ms，击败了 100.00% 的Java用户
内存消耗：38.3 MB，击败了 83.57% 的Java用户
时间复杂度：O(n)
• 三次数组遍历 O(n)
空间复杂度：O(n)
• 记录数字出现个数的数组的内存空间 O(n)
• 结果数组的内存空间 O(n)
六. Change 变形与延伸
=== 待续 ===