演算法-雙指標

演算法-雙指標

 

　　　　心灰盡，有發未全僧。

 

簡介：演算法-雙指標

一、和為S 的兩個數字

1、題目描述

在有序陣列中找出兩個數，使得和為給定的數 S。如果有多對數字的和等於 S，輸出兩個數的乘積最小的。

2、解題思路

使用雙指標，一個指標指向元素較小的值，一個指標指向元素較大的值。指向較小元素的指標從頭向尾遍歷，指向較大元素的指標從尾向頭遍歷。

• 如果兩個指標指向元素的和 sum == target，那麼這兩個元素即為所求。
• 如果 sum > target，移動較大的元素，使 sum 變小一些；
• 如果 sum < target，移動較小的元素，使 sum 變大一些。

3、程式碼示例

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> FindNumbersWithSum(int [] array, int sum) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        int i = 0;
        int j = array.length - 1;
        while(i < j){
            if(array[i] + array[j] == sum){
                list.add(array[i]);
                list.add(array[j]);
                break;
            }else if(array[i] + array[j] < sum){
                i++;
            }else{
                j--;
            }
        }
        return list;
    }
}

 二、和為S 的連續正數序列

1、題目描述

輸出所有和為 S 的連續正數序列。例如和為 100 的連續序列有：

[9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]
[18, 19, 20, 21, 22]

2、解題思路

字首和

對於求一個區間和，一貫的優化技巧是使用字首和。比如：

sum[i]表示前i個數的和。比如sum[1] = 1,表示前一個數的和為1，sum[2] = 3, 表示前2個數的和為3。

現在我們要求區間[2,4]表示求第2,3,4個數的和，就等於sum[4] - sum[1] = 9

在程式碼中用一個變數來模擬這個字首和。

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    public ArrayList<ArrayList<Integer> > FindContinuousSequence(int sum) {
       ArrayList<ArrayList<Integer>> result = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
        for(int i = 1; i < sum; i++){
            int temp = 0;
            int j = i;
            while(temp < sum){
                temp += j;
                j++;
            }
            if(temp == sum){
                // 滿足條件則拼裝資料
                ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
                for(int k = i; k < j; k++){
                    list.add(k);
                }
                result.add(list);
            }         
        }
         return result;
    }
}

 三、翻轉單詞順序列

1、題目描述

Input:
"I am a student."

Output:
"student. a am I"

2、解題思路

藉助一些Java 自帶的API 就很容易實現。

import java.util.*;

public class Solution {
    public String ReverseSentence(String str) {
        String[] split = str.split(" ");
        List<Object> list = new ArrayList<>();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for(int i = 0; i < split.length; i++){
            list.add(split[i]);
        }
        Collections.reverse(list);  // 藉助集合翻轉API
        Iterator<Object> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            sb.append(iterator.next()).append(" ");
        }
        return sb.toString().trim();  // 除去最後一個append 加上去的空格
    }
}

 四、左旋轉字串

1、題目描述

將字串 S 從第 K 位置分隔成兩個子字串，並交換這兩個子字串的位置。

Input:
S="abcXYZdef"
K=3

Output:
"XYZdefabc"

2、解題思路

使用Java API 的substring 就很簡單了。

public class Solution {
    public String LeftRotateString(String str, int n) {
        int length = str.length();
        if(n > length){
            return "";
        }
        String substring1 = str.substring(0, n);  // substring 左閉右開
        String substring2 = str.substring(n);
        return substring2 + substring1;
    }
}

 

 

 

 

 

　　　　　　心灰盡

有發未全僧