題目描述: 939. 最小面積矩形
給定在 xy 平面上的一組點,確定由這些點組成的矩形的最小面積,其中矩形的邊平行於 x 軸和 y 軸。 如果沒有任何矩形,就返回 0。
示例 1: 輸入:[[1,1],[1,3],[3,1],[3,3],[2,2]] 輸出:4
示例 2: 輸入:[[1,1],[1,3],[3,1],[3,3],[4,1],[4,3]] 輸出:2
提示: 1 <= points.length <= 500 0 <= points[i][0] <= 40000 0 <= points[i][1] <= 40000 所有的點都是不同的。
官方題解: 通過對角線找點
( 這個中文站沒有的,主站有英文的。
中文部落格,很多的。
本文,簡單大白話講 )
直覺這麼走:
對於陣列中的每一對點,設想他們是一個矩形的對角線,然後就簡單了。
矩形有兩條對角線,如果另外一條對角線上面的點,也在給定的陣列裡面,就找出了一個滿足要求的矩形。
用雜湊集合確認四個點。
舉個例子:
有了兩個點 (1, 1) 和 (5, 5) 。看一下 (1, 5) 和 (5, 1) 有沒有。
有,就找到了一個滿足要求的矩形。 然後,找出所有的矩形中,面積最小的。
演算法這麼走:
把所有的點,放入一個雜湊集合。
對於每一對點,如果雜湊集合 set 中包含,相關矩形四個不同的頂點,
( 換句話說, 交換下 x 與 y, 如果能在雜湊集合中找到另一條對角線的兩個點 )
該矩形的面積是,一個可能的解。
PS : 使用雜湊集合,就是找起來方便。化 O(n) 為 O(1).
查詢,不是通過元素遍歷,是通過雜湊值。
雜湊集合聽起來... , 實際就是 Set.
使用雜湊,更常見的是字典,字典可以理解為雜湊表 (雜湊表).
缺點就是,算雜湊值的時候,有碰撞風險。
(就是集合裡面,多個不同的元素,算出來的雜湊值相同。
有些尷尬。
一般是把相同雜湊值的元素,放入一個陣列。查詢到這種情況,又是遍歷了 )
題解 ( 改進前):
因為 Swift 中的元組沒實現雜湊協議,
(Python 中的元組,自帶雜湊)
所以要用雜湊集合,就要實現座標的結構體。
我參照了一下這個 StackOverFlow 的連結, 就寫出了下面的。
這麼寫,效能比較差,Leetcode 報超時: Time Limit Exceeded
var hashValue: Int{
return "(\(x),\(y))".hashValue
}
複製程式碼
根據題目的限制,我改進了一下雜湊的 get 屬性,就通過了
var hashValue: Int{
return x * 100000 + y
}
複製程式碼
( 關於 Leetcode 用 Swift 語言答題的, 報超時另一經驗是,遍歷字串的時候,先把字串轉化為陣列。
Swift 遍歷陣列的效能,要好一些 )
改進前
// 為了利用雜湊集合,構建結構體
struct Point: Hashable{
var x: Int
var y: Int
init(_ x: Int, _ y: Int) {
self.x = x
self.y = y
}
var hashValue: Int{
return x * 100000 + y
}
static func == (_ lhs: Point, _ rhs: Point) -> Bool{
return lhs.x == rhs.x && lhs.y == rhs.y
}
}
func minAreaRect(_ points: [[Int]]) -> Int {
let newPoints = points.map({ (point: [Int]) -> Point in
return Point(point[0], point[1])
})
// 先把所有有效的點找出來 ( 就是,沒有重複的 )
let pointSet = Set(newPoints)
var minArea = Int.max
// 然後兩次迴圈,每一對點,都嘗試搭配一次,找出每一個可能的矩形
for point in points{
for innerPoint in points{
if point[0] != innerPoint[0] , point[1] != innerPoint[1] , pointSet.contains(Point(point[0], innerPoint[1])) ,pointSet.contains(Point(innerPoint[0], point[1])) {
// 找出最小的矩形
minArea = min(minArea, abs((innerPoint[1] - point[1] ) * (innerPoint[0] - point[0])))
}
}
}
if minArea == Int.max {
return 0
}
else{
return minArea
}
}
複製程式碼
結構體有些冗餘,不但實現了 Hashable, 還實現了 Hashable 派生出來的 Equatable 協議
Code Review:
演算法上的改進 ( 使用數學提升效能, 初中的 )
for point in points{
for innerPoint in points{
if ( // ... 判斷條件 ) {
// 找出最小的矩形
minArea = min(minArea, abs((innerPoint[1] - point[1] ) * (innerPoint[0] - point[0])))
}
}
}
複製程式碼
根據解題思路,對角線的兩頂點。 可以設想一頂點是左下,一頂點是右上,
( 因為設想對角線的位置,決定了後面兩個點的座標怎麼取 )
右上的頂點 x , y 值自然比 左下的大,這樣就省去了取絕對值的操作。
for lowerLeft in points {
for upperRight in points {
if ( // ... 判斷條件 ) {
let area = (upperRight[0] - lowerLeft[0]) * (upperRight[1] - lowerLeft[1])
minArea = min(minArea, area)
}
}
}
複製程式碼
Swift 語言上的改進,
這個題目中的 Point 結構體,賦值後,就沒有再修改 (寫入)。 可以改 var
為 let
.
Swift 4.2 中,如果結構體所有的成員變數都遵守 Hashable協議,
編譯器回自動給該結構體建立 Hashable 協議的方法。
struct Point: Hashable {
let x: Int
let y: Int
}
複製程式碼
結構體有自己預設的初始化方法,不用補充一個
改進閉包
let newPoints = points.map({ (point: [Int]) -> Point in
return Point(point[0], point[1])
})
let pointSet = Set(newPoints)
複製程式碼
Swift 語言有型別推導特性,就不用顯式宣告型別了。編譯器能夠自動推匯出引數和返回值的型別
let newPoints = points.map { point in Point(x: point[0], y: point[1]) }
let pointSet = Set(newPoints)
複製程式碼
經過上一步的整理,程式碼比較簡潔,可以進一步合併
let pointSet = Set(points.map { point in Point(x: point[0], y: point[1]) })
複製程式碼
改進後的程式碼:
struct Point: Hashable {
let x: Int
let y: Int
}
func minAreaRect(_ points: [[Int]]) -> Int {
let pointSet = Set(points.map { point in Point(x: point[0], y: point[1]) })
var minArea = Int.max
for lowerLeft in points {
for upperRight in points {
if upperRight[0] > lowerLeft[0]
&& upperRight[1] > lowerLeft[1]
&& pointSet.contains(Point(x: lowerLeft[0], y: upperRight[1]))
&& pointSet.contains(Point(x: upperRight[0], y: lowerLeft[1])) {
let area = (upperRight[0] - lowerLeft[0]) * (upperRight[1] - lowerLeft[1])
minArea = min(minArea, area)
}
}
}
return minArea == Int.max ? 0 : minArea
}
複製程式碼
Leetcode 的動人之處挺多的,本文繼續 8 看程式碼的姿勢
檢視競賽回顧
( Leetcode 的競賽很強大,每個星期天都有 )
進入競賽,
下滑到競賽回顧,點選感興趣的一場 (就是找到想做的題目)
下滑,選擇更多
點選感興趣的題目
看到程式碼。 ( 程式碼這麼多,肯定看不完 )
有了 Leetcode 討論區,為什麼還推薦這樣看程式碼? ( 雖然是很強的人,寫的程式碼 )
因為這是競賽的時候寫的程式碼,很趕時間。 哪裡有後面的那麼多的設計。
很不優雅,糙,快,直觀。( 大神的程式碼思路,較容易的理解 ... )
題目做不出來,可以瞭解一下。
( 想看高手的,可以...
沒 dollar 買會員,想做題, 例如第 772 ,靠百度。這裡可以看程式碼思路, 第 69 場周賽 )
Leetcode 的精華,是測試用例
測試用例多,有時候各種想不到,讓程式設計師的思維更加周全
例如這道題,有用例 130
這個用例,體會到了我程式碼的脆弱
if point[0] != innerPoint[0] , point[1] != innerPoint[1] , pointSet.contains(Point(innerPoint[0], point[1])) ,pointSet.contains(Point(innerPoint[1], point[0])) {
// 找出最小的矩形
minArea = min(minArea, abs((innerPoint[1] - point[1] ) * (innerPoint[0] - point[0])))
}
複製程式碼
另一對頂點的語義,取反了
Leetcode 連結: Minimum Area Rectangle
相關程式碼: github.com/BoxDengJZ/l…