代码随想录算法训练营打卡day2 |977.有序数组的平方 ，209.长度最小的子数组 ，59.螺旋矩阵II

一、LeetCode 977 有序数组的平方

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题目链接：977.有序数组的平方https://leetcode.cn/problems/squares-of-a-sorted-array/description/

思路：给定数组为有序数组，故而考虑双指针法。

        创建ans数组存放平方后的数；设置左右双指针，每次遍历同时取出左右指针指向的值，取较大数倒序插入ans数组，左右指针相同时即遍历完成。

class Solution {
    public int[] sortedSquares(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int[] ans = new int[n];
        int left = 0, right = n-1;
        int i = n-1;   //ans数组指针
        while(left <= right){
            int templ = nums[left] * nums[left];
            int tempr = nums[right] * nums[right];
            if(templ < tempr){
                ans[i] = tempr;
                right--;
            }else{
                ans[i] = templ;
                left++;
            }
            i--;
        }
        return ans;
    }
}

二、LeetCode 209 长度最小的子数组

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题目链接： 209.长度最小的子数组https://leetcode.cn/problems/minimum-size-subarray-sum/

 解法一：暴力求解

LeetCode超时过不了，剪枝也没用，但思路应该不错，欢迎补充~

class Solution {
    public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
        int len = nums.length+1;
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            int temp = 0;
            int tlen = 1;
            for(int j = i; j < nums.length; j++){
                temp += nums[j];
                //剪枝，超过之前的长度立即停止
                if(tlen++ > len){
                    break;
                }
                if(temp >= target){
                    len = len < j-i+1 ? len : j-i+1; //获得更小的数组长度
                    break;                           //已找到、跳出循环
                }
            }
        }
        if(len < nums.length + 1){
            return len;
        }else{
            return 0;
        }
    }
}

解法二：滑动窗口

滑动窗口三要素：

        ①窗口结束位置

        ②窗口起始位置

        ③窗口内容

         窗口结束位置一般作为遍历数组的索引；窗口起始位置的确定是关键，在本题中使用while循环不断变更起始位置，以取得窗口的最小值；窗口内容依据题目而变，本题中内容为数值之和与target的关系，一般作为变更窗口起始位置的判断条件。

class Solution {
    public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
        int index = 0; //滑动窗口起始位置
        int sum = 0;  //滑动窗口数值之和
        int len = 0; //滑动窗口长度
        int ans = Integer.MAX_VALUE;
        for(int i = 0; i < nums.length ; i++){
            sum += nums[i];
            while(sum >= target){
                len = i-index+1;
                ans = ans < len ? ans : len; //取最小长度
                sum -= nums[index];
                index++;
            }
        }
        if(ans == Integer.MAX_VALUE){   //未找到符合条件的答案
            return 0;
        }else{
            return ans;
        }
    }
}

补充说明

        时间复杂度：暴力求解 O(n^2)   滑动窗口 O(n)

        滑动窗口解法中虽然for循环里有while循环，但复杂度不是O(n^2)的原因？

        时间复杂度主要看元素的被操作次数，该解法中每个元素最多进出滑动窗口各一次，一共两次，时间复杂度为O(2*n) = O(n)。

三、LeetCode 59 螺旋矩阵II

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题目链接：59.螺旋矩阵IIhttps://leetcode.cn/problems/spiral-matrix-ii/

思路：螺旋矩阵的核心在于边界处理，二维数组→使用双指针处理。

        采用横纵坐标双指针模拟螺旋矩阵，设置左闭右闭边界控制旋转方向转换边界；加入对奇数长度边长矩阵的中心点处理。

class Solution {
    public int[][] generateMatrix(int n) {
        int[][] ans = new int[n][n];
        //左闭右闭区间
        int left = 0, right = n-1, down = 0, up = n-1;
        int num = 1;
        while(num <= n*n){
            int i = down,j = left;
            //奇数中心点处理
            if(left == right){
                ans[i][j] = num;
                num++;
            }
            //i不变,j↑
            while(j < right){
                ans[i][j] = num;
                num++;
                j++;
            }
            right--;         //右边界收缩
            //j不变,i↑
            while(i < up){
                ans[i][j] = num;
                num++;
                i++;
            }
            up--;           //上边界收缩
            //i不变,j↓
            while(j > left){
                ans[i][j] = num;
                num++;
                j--;
            }
            left++;        //左边界收缩
            //j不变,i↓
            while(i > down){
                ans[i][j] = num;
                num++;
                i--;
            }
            down++;       //下边界收缩
        }
        return ans;
    }
}

 补充：该解法空间复杂度为O(1)，原因是没有使用额外的辅助空间。

 四、今日小结

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        打卡DAY2：题目难度增加了不少，滑动窗口的运用还是不够熟练，周末加练；感冒好了不少，效率↑；数组版块总结没来得及做，明天补上；学习机器学习相关知识的时候找到一个好玩的讲解卷积的视频，记录一下哈哈。