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13 篇博文 含有标签「二分查找」

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· 阅读需 3 分钟

1、题干

给你两个正整数数组 spells 和 potions ,长度分别为 n 和 m ,其中 spells[i] 表示第 i 个咒语的能量强度,potions[j] 表示第 j 瓶药水的能量强度。

同时给你一个整数 success 。一个咒语和药水的能量强度 相乘 如果 大于等于 success ,那么它们视为一对 成功 的组合。

请你返回一个长度为 n 的整数数组 pairs,其中 pairs[i] 是能跟第 i 个咒语成功组合的 药水 数目。

 

示例 1:

输入:spells = [5,1,3], potions = [1,2,3,4,5], success = 7
输出:[4,0,3]
解释:
- 第 0 个咒语:5 * [1,2,3,4,5] = [5,10,15,20,25] 。总共 4 个成功组合。
- 第 1 个咒语:1 * [1,2,3,4,5] = [1,2,3,4,5] 。总共 0 个成功组合。
- 第 2 个咒语:3 * [1,2,3,4,5] = [3,6,9,12,15] 。总共 3 个成功组合。
所以返回 [4,0,3] 。

示例 2:

输入:spells = [3,1,2], potions = [8,5,8], success = 16
输出:[2,0,2]
解释:
- 第 0 个咒语:3 * [8,5,8] = [24,15,24] 。总共 2 个成功组合。
- 第 1 个咒语:1 * [8,5,8] = [8,5,8] 。总共 0 个成功组合。
- 第 2 个咒语:2 * [8,5,8] = [16,10,16] 。总共 2 个成功组合。
所以返回 [2,0,2] 。

 

提示:

  • n == spells.length
  • m == potions.length
  • 1 <= n, m <= 105
  • 1 <= spells[i], potions[i] <= 105
  • 1 <= success <= 1010

2、思路

potions 排序,遍历 spells 并使用二分查找统计 potions 中不小于 success / spells[i] 的元素数量,复杂度 O(nlogn)O(n\log{n})

3、代码

function successfulPairs(spells: number[], potions: number[], success: number): number[] {
potions.sort((a, b) => a - b);
const pairs = new Array(spells.length).fill(0);

for (let i = 0; i < spells.length; i++) {
const s = success / spells[i];
pairs[i] = search(potions, s);
}

return pairs;
};

function search(arr: number[], k: number) {
let m = 0, l = 0, r = arr.length - 1;
while (l <= r) {
m = (l + r) >> 1;

if (arr[m] >= k) {
r = m - 1;
} else {
l = m + 1;
}
}

return arr.length - l;
}

· 阅读需 4 分钟

1、题干

给你一个长度为 n 的整数数组 nums ,和一个长度为 m 的整数数组 queries

返回一个长度为 m 的数组 answer ,其中 answer[i] nums 元素之和小于等于 queries[i]子序列最大 长度 

子序列 是由一个数组删除某些元素(也可以不删除)但不改变剩余元素顺序得到的一个数组。

 

示例 1:

输入:nums = [4,5,2,1], queries = [3,10,21]
输出:[2,3,4]
解释:queries 对应的 answer 如下:
- 子序列 [2,1] 的和小于或等于 3 。可以证明满足题目要求的子序列的最大长度是 2 ,所以 answer[0] = 2 。
- 子序列 [4,5,1] 的和小于或等于 10 。可以证明满足题目要求的子序列的最大长度是 3 ,所以 answer[1] = 3 。
- 子序列 [4,5,2,1] 的和小于或等于 21 。可以证明满足题目要求的子序列的最大长度是 4 ,所以 answer[2] = 4 。

示例 2:

输入:nums = [2,3,4,5], queries = [1]
输出:[0]
解释:空子序列是唯一一个满足元素和小于或等于 1 的子序列,所以 answer[0] = 0 。

 

提示:

  • n == nums.length
  • m == queries.length
  • 1 <= n, m <= 1000
  • 1 <= nums[i], queries[i] <= 106

2、思路1-暴力

  • nums 升序排序,求前缀和
  • 暴力查找不大于 queries[i] 的前缀和数量

3、代码

function answerQueries(nums: number[], queries: number[]): number[] {
nums.sort((a, b) => a - b);
for (let i = 1; i < nums.length; i++) nums[i] += nums[i - 1];

let ans = queries.map(Number);
for (let i = 0; i < queries.length; i++) {
if (nums.at(-1) <= queries[i]) ans[i] = nums.length;
else ans[i] = nums.findIndex((s) => s > queries[i]);
}

return ans;
};

4、复杂度

  • 时间复杂度: O(n2)O(n^2)
  • 空间复杂度: O(logn)O(\log{n})

5、执行结果

image.png

6、思路2-排序优化

在思路1的基础上进行优化,如果 queries 是升序数组,那么查找子序列就不用每次都从头到尾遍历前缀和数组,可以从上一个找到的前缀和下标开始往后查找,查找过程复杂度从 O(n2)O(n^2) 降到 O(n)O(n)

7、代码

function answerQueries(nums: number[], queries: number[]): number[] {
nums.sort((a, b) => a - b);
for (let i = 1; i < nums.length; i++) nums[i] += nums[i - 1];

const qs = queries.map((n, i) => [n, i]).sort((a, b) => a[0] - b[0]);

let ans = queries.map(Number);
for (let i = 0, j = 0; i < qs.length; i++) {
if (nums.at(-1) <= qs[i][0]) {
ans[qs[i][1]] = nums.length;
continue;
}

while (nums[j] <= qs[i][0]) j++;
ans[qs[i][1]] = j;
}

return ans;
};

8、复杂度

  • 时间复杂度: O(nlogn)O(n \log{n})
  • 空间复杂度: O(n)O(n)

9、执行结果

image.png

· 阅读需 4 分钟

1、题干

给你一个函数  f(x, y) 和一个目标结果 z,函数公式未知,请你计算方程 f(x,y) == z 所有可能的正整数 数对 xy。满足条件的结果数对可以按任意顺序返回。

尽管函数的具体式子未知,但它是单调递增函数,也就是说:

  • f(x, y) < f(x + 1, y)
  • f(x, y) < f(x, y + 1)

函数接口定义如下:

interface CustomFunction {
public:
// Returns some positive integer f(x, y) for two positive integers x and y based on a formula.
int f(int x, int y);
};

你的解决方案将按如下规则进行评判:

  • 判题程序有一个由 CustomFunction9 种实现组成的列表,以及一种为特定的 z 生成所有有效数对的答案的方法。
  • 判题程序接受两个输入:function_id(决定使用哪种实现测试你的代码)以及目标结果 z
  • 判题程序将会调用你实现的 findSolution 并将你的结果与答案进行比较。
  • 如果你的结果与答案相符,那么解决方案将被视作正确答案,即 Accepted

 

示例 1:

输入:function_id = 1, z = 5
输出:[[1,4],[2,3],[3,2],[4,1]]
解释:function_id = 1 暗含的函数式子为 f(x, y) = x + y
以下 x 和 y 满足 f(x, y) 等于 5:
x=1, y=4 -> f(1, 4) = 1 + 4 = 5
x=2, y=3 -> f(2, 3) = 2 + 3 = 5
x=3, y=2 -> f(3, 2) = 3 + 2 = 5
x=4, y=1 -> f(4, 1) = 4 + 1 = 5

示例 2:

输入:function_id = 2, z = 5
输出:[[1,5],[5,1]]
解释:function_id = 2 暗含的函数式子为 f(x, y) = x * y
以下 x 和 y 满足 f(x, y) 等于 5:
x=1, y=5 -> f(1, 5) = 1 * 5 = 5
x=5, y=1 -> f(5, 1) = 5 * 1 = 5

 

提示:

  • 1 <= function_id <= 9
  • 1 <= z <= 100
  • 题目保证 f(x, y) == z 的解处于 1 <= x, y <= 1000 的范围内。
  • 1 <= x, y <= 1000 的前提下,题目保证 f(x, y) 是一个 32 位有符号整数。

题目不难,难的是阅读理解,这题目看了老半天才懂

2、思路1

暴力枚举加上剪枝优化,效果还不错

3、代码

function findSolution(customfunction: CustomFunction, z: number): number[][] {
let ans = [];

for (let x = 1; x < 1001; x++) {
if (customfunction.f(x, 1) > z) break;

for (let y = 1; y < 1001; y++) {
if (customfunction.f(x, y) === z) ans.push([x, y]);
else if (customfunction.f(x, y) > z) break;
}
}

return ans;
};

4、复杂度

  • 时间复杂度:O(n2)O(n^2)
  • 空间复杂度:O(1)O(1)

5、执行结果

image.png

6、思路2

双指针枚举,两个指针相向步进

7、代码

function findSolution(customfunction: CustomFunction, z: number): number[][] {
let ans = [];

for (let x = 1, y = 1000; x < 1001 && y > 0; x++) {
while (y && customfunction.f(x, y) > z) y--;

if (y && customfunction.f(x, y) === z) {
ans.push([x, y]);
y--;
}
}

return ans;
};

8、复杂度

  • 时间复杂度:O(n)O(n)
  • 空间复杂度:O(1)O(1)

9、执行结果

image.png

· 阅读需 3 分钟

1、题干

给你一个整数数组 nums 和一个整数 x 。每一次操作时,你应当移除数组 nums 最左边或最右边的元素,然后从 x 中减去该元素的值。请注意,需要 修改 数组以供接下来的操作使用。

如果可以将 x 恰好 减到 0 ,返回 最小操作数 ;否则,返回 -1

 

示例 1:

输入:nums = [1,1,4,2,3], x = 5
输出:2
解释:最佳解决方案是移除后两个元素,将 x 减到 0 。

示例 2:

输入:nums = [5,6,7,8,9], x = 4
输出:-1

示例 3:

输入:nums = [3,2,20,1,1,3], x = 10
输出:5
解释:最佳解决方案是移除后三个元素和前两个元素(总共 5 次操作),将 x 减到 0 。

 

提示:

  • 1 <= nums.length <= 105
  • 1 <= nums[i] <= 104
  • 1 <= x <= 109

2、思路

  • 数组总和 sum 必须大于 x
  • x 转换为找 sum-x,会简单些
  • 滑动窗口找总和为 sum-x 的区间 (l,r](l, r],区间求和使用前缀和减少时间复杂度

3、代码

function minOperations(nums: number[], x: number): number {
let sum = 0, preSums = [];
for (const n of nums) {
sum += n;
preSums.push(sum);
}

if (sum <= x) return sum < x ? -1 : nums.length;

x = sum - x;
let ans = Infinity, l = -1, r = 0;
while (l <= r) {
const y = preSums[r] - (preSums[l] ?? 0);
if (y === x) ans = Math.min(nums.length - r + l, ans);
y <= x ? r++ : l++;
}

return ans < Infinity ? ans : -1;
};

4、复杂度

  • 时间复杂度:O(n)O(n)
  • 空间复杂度:O(n)O(n)

5、执行结果

image.png

· 阅读需 3 分钟

1、题干

给你三个正整数 nindexmaxSum 。你需要构造一个同时满足下述所有条件的数组 nums(下标 从 0 开始 计数):

  • nums.length == n
  • nums[i]正整数 ,其中 0 <= i < n
  • abs(nums[i] - nums[i+1]) <= 1 ,其中 0 <= i < n-1
  • nums 中所有元素之和不超过 maxSum
  • nums[index] 的值被 最大化

返回你所构造的数组中的 nums[index]

注意:abs(x) 等于 x 的前提是 x >= 0 ;否则,abs(x) 等于 -x

 

示例 1:

输入:n = 4, index = 2,  maxSum = 6
输出:2
解释:数组 [1,1,2,1] 和 [1,2,2,1] 满足所有条件。不存在其他在指定下标处具有更大值的有效数组。

示例 2:

输入:n = 6, index = 1,  maxSum = 10
输出:3

 

提示:

  • 1 <= n <= maxSum <= 109
  • 0 <= index < n

2、思路

跟官解思路一贪心+二分查找相似,从均值 Math.ceil(maxSum / n) 开始枚举最大元素 nums[index],然后按照贪心思路计算左右两边元素,其左右两边的元素是公差为 1 的递减的等差数列,递减到 1 之后其他元素都为 1,最后返回使得整个数组之和小于等于 maxSum 的最大 nums[index]

3、代码

function maxValue(n: number, index: number, maxSum: number): number {
function sumNums(ak: number, k: number) {
let sum = 0;
const a0 = ak - (k - 1);

if (k > 0) {
if (a0 >= 1) sum += (a0 + ak) * k / 2;
else {
sum += (1 + ak) * ak / 2 + (k - ak);
}
}

return sum;
}

function search(max: number) {
let sum = -max;

// sum:0 ~ index
sum += sumNums(max, index + 1);

// sum:index ~ n-1
sum += sumNums(max, n - index);

return sum <= maxSum;
}

const avg = Math.ceil(maxSum / n);
for (let c = 0; c > -1; c++) {
const valid = search(avg + c);
if (!valid) return avg + c - 1;
}
};

4、执行结果

image.png

· 阅读需 3 分钟

1、题干

给定字符串 s 和字符串数组 words, 返回  words[i] 中是s的子序列的单词个数 。

字符串的 子序列 是从原始字符串中生成的新字符串,可以从中删去一些字符(可以是none),而不改变其余字符的相对顺序。

  • 例如, “ace”“abcde” 的子序列。

 

示例 1:

输入: s = "abcde", words = ["a","bb","acd","ace"]
输出: 3
解释: 有三个是 s 的子序列的单词: "a", "acd", "ace"。

Example 2:

输入: s = "dsahjpjauf", words = ["ahjpjau","ja","ahbwzgqnuk","tnmlanowax"]
输出: 2

 

提示:

  • 1 <= s.length <= 5 * 104
  • 1 <= words.length <= 5000
  • 1 <= words[i].length <= 50
  • words[i]s 都只由小写字母组成。
​​​​

Problem: 792. 匹配子序列的单词数

2、思路

二分查找

  • 按字母表顺序把字符串 s 中所有字符的下标升序存入二维数组 idxMatrix
  • 判断数组 words 中任意字符串 w 是否 s 的子序列,只需要判断 w 中任意字符 c 比前一个字符 在 s 中的下标更大。其中查找 cs 中的下标时,使用二分查找算法

3、Code

function numMatchingSubseq(s: string, words: string[]): number {
const CA = 'a'.charCodeAt(0), idxMatrix = new Array(26).fill(0).map(() => []);

for (let i = 0; i < s.length; i++) {
const ci = s[i].charCodeAt(0) - CA;
idxMatrix[ci].push(i);
}

function find(nums: number[] = [], k: number) {
let l = 0, r = nums.length - 1;

while (l <= r) {
const m = ((l + r) / 2) >> 0;
if (nums[m] > k) {
if (nums[m - 1] > k) r = m - 1;
else return nums[m];
} else {
l = m + 1;
}
}

return -1;
}

let res = 0;
loop: for (const w of words) {
let preIdx = -1;
for (const c of w) {
const ci = c.charCodeAt(0) - CA;
const ni = find(idxMatrix[ci], preIdx);
if (ni < 0) continue loop;
preIdx = ni;
}
res++;
}

return res;
};

4、复杂度

  • 时间复杂度:O(nlogn)O(n*logn)
  • 空间复杂度:O(n)O(n)

5、执行结果

image.png

· 阅读需 5 分钟

1、题干

给你一个长桌子,桌子上盘子和蜡烛排成一列。给你一个下标从 0 开始的字符串 s ,它只包含字符 '*' 和 '|' ,其中 '*' 表示一个 盘子 ,'|' 表示一支 蜡烛 。

同时给你一个下标从 0 开始的二维整数数组 queries ,其中 queries[i] = [lefti, righti] 表示 子字符串 s[lefti...righti] (包含左右端点的字符)。对于每个查询,你需要找到 子字符串中 在 两支蜡烛之间 的盘子的 数目 。如果一个盘子在 子字符串中 左边和右边  至少有一支蜡烛,那么这个盘子满足在 两支蜡烛之间 。

  • 比方说,s = "||**||**|*" ,查询 [3, 8] ,表示的是子字符串 "*||**|" 。子字符串中在两支蜡烛之间的盘子数目为 2 ,子字符串中右边两个盘子在它们左边和右边 至少有一支蜡烛。

请你返回一个整数数组 answer ,其中 answer[i] 是第 i 个查询的答案。

 

示例 1:

ex-1

输入:s = "**|**|***|", queries = [[2,5],[5,9]]
输出:[2,3]
解释:
- queries[0] 有两个盘子在蜡烛之间。
- queries[1] 有三个盘子在蜡烛之间。

示例 2:

ex-2

输入:s = "***|**|*****|**||**|*", queries = [[1,17],[4,5],[14,17],[5,11],[15,16]]
输出:[9,0,0,0,0]
解释:
- queries[0] 有 9 个盘子在蜡烛之间。
- 另一个查询没有盘子在蜡烛之间。

 

提示:

  • 3 <= s.length <= 105
  • s 只包含字符 '*' 和 '|' 。
  • 1 <= queries.length <= 105
  • queries[i].length == 2
  • 0 <= lefti <= righti < s.length

2、解题思路

按题目意思要查找任意区间 [i,j] 内两支蜡烛之间的盘子数量,要解决两个核心问题:

  • 1、查找区间 [i,j] 内最左边和最右边蜡烛的下标 [l,r]
  • 2、求出区间 [l,r] 内的蜡烛数量

问题1采用区间映射解决,使用二维数组 ranges 存储离任意下标 i 最近的左右蜡烛下标,形如 ranges[i] = [li,ri]。对于任意区间 [i,j] 内最左边和最右边蜡烛的下标为 l = ranges[i][1], r = ranges[j][0]

特殊情况 :

  • 左边没有蜡烛时有 ranges[i] = [-1,ri]
  • 右边没有蜡烛时有 ranges[i] = [li,s.length]
  • 该位置是蜡烛时有 ranges[i] = [i,i]

问题2采用前缀和解决,使用数组 sumList 存储蜡烛数量前缀和,对于任意下标 i 而言 sumList[i] 表示 s[0]s[i] 之间的蜡烛数量。对于任意区间 [l,r] 内的蜡烛数量为 sumList[r] - sumList[l]


至此两个核心问题都得以解决,且都能在 O(1)O(1) 时间复杂度内求出正解


3、代码

var platesBetweenCandles = function (s, queries) {
const n = s.length, sumList = new Array(n), ranges = new Array(n);
let ps = 0, range = [-1, n];

for (let i = 0; i < n; i++) {
if (s[i] === '*') {
ps += 1;
ranges[i] = range;
} else {
range[1] = i;
ranges[i] = [i, i];
range = [i, n];
}

sumList[i] = ps;
}

return queries.map(([i, j]) => {
const l = ranges[i][1], r = ranges[j][0];
return l > -1 && r < n && l < r ? sumList[r] - sumList[l] : 0;
});
};

4、复杂度

  • 时间复杂度:O(n)O(n)
  • 空间复杂度:O(n)O(n)

5、执行结果

  • 执行用时: 308 ms
  • 内存消耗: 86.1 MB

· 阅读需 3 分钟

1、题干

请实现一个 MyCalendar 类来存放你的日程安排。如果要添加的时间内没有其他安排,则可以存储这个新的日程安排。

MyCalendar 有一个 book(int start, int end)方法。它意味着在 start 到 end 时间内增加一个日程安排,注意,这里的时间是半开区间,即 [start, end), 实数 x 的范围为,  start <= x < end

当两个日程安排有一些时间上的交叉时(例如两个日程安排都在同一时间内),就会产生重复预订。

每次调用 MyCalendar.book方法时,如果可以将日程安排成功添加到日历中而不会导致重复预订,返回 true。否则,返回 false 并且不要将该日程安排添加到日历中。

请按照以下步骤调用 MyCalendar 类: MyCalendar cal = new MyCalendar(); MyCalendar.book(start, end)

 

示例:

输入:
["MyCalendar","book","book","book"]
[[],[10,20],[15,25],[20,30]]
输出: [null,true,false,true]
解释:
MyCalendar myCalendar = new MyCalendar();
MyCalendar.book(10, 20); // returns true
MyCalendar.book(15, 25); // returns false ,第二个日程安排不能添加到日历中,因为时间 15 已经被第一个日程安排预定了
MyCalendar.book(20, 30); // returns true ,第三个日程安排可以添加到日历中,因为第一个日程安排并不包含时间 20

 

 

提示:

  • 每个测试用例,调用 MyCalendar.book 函数最多不超过 1000次。
  • 0 <= start < end <= 109

 

注意:本题与主站 729 题相同: https://leetcode-cn.com/problems/my-calendar-i/

2、解题思路

理想解法是使用平衡二叉搜索树,因为其查找和写入的时间复杂度都是 O(logn)O(logn),但是 JS 没有自带这样的数据结构,手写难度较大,因此采用暴力解法实现。

3、复杂度

  • 时间复杂度:O(n2)O(n^2)
  • 空间复杂度:O(n)O(n)

4、代码

var MyCalendar = function () {
this.matrix = [];
};

MyCalendar.prototype.book = function (start, end) {
for (let [s, e] of this.matrix) {
if (!(start > e || end - 1 < s)) return false;
}
return this.matrix.push([start, end - 1]), true;
};

5、执行结果

执行用时: 212 ms 内存消耗: 47.3 MB

· 阅读需 3 分钟

1、题干

请实现一个 MyCalendar 类来存放你的日程安排。如果要添加的时间内没有其他安排,则可以存储这个新的日程安排。

MyCalendar 有一个 book(int start, int end)方法。它意味着在 start 到 end 时间内增加一个日程安排,注意,这里的时间是半开区间,即 [start, end), 实数 x 的范围为,  start <= x < end

当两个日程安排有一些时间上的交叉时(例如两个日程安排都在同一时间内),就会产生重复预订。

每次调用 MyCalendar.book方法时,如果可以将日程安排成功添加到日历中而不会导致重复预订,返回 true。否则,返回 false 并且不要将该日程安排添加到日历中。

请按照以下步骤调用 MyCalendar 类: MyCalendar cal = new MyCalendar(); MyCalendar.book(start, end)

 

示例:

输入:
["MyCalendar","book","book","book"]
[[],[10,20],[15,25],[20,30]]
输出: [null,true,false,true]
解释:
MyCalendar myCalendar = new MyCalendar();
MyCalendar.book(10, 20); // returns true
MyCalendar.book(15, 25); // returns false ,第二个日程安排不能添加到日历中,因为时间 15 已经被第一个日程安排预定了
MyCalendar.book(20, 30); // returns true ,第三个日程安排可以添加到日历中,因为第一个日程安排并不包含时间 20

 

 

提示:

  • 每个测试用例,调用 MyCalendar.book 函数最多不超过 1000次。
  • 0 <= start < end <= 109

 

注意:本题与主站 729 题相同: https://leetcode-cn.com/problems/my-calendar-i/

2、解题思路

理想解法是使用平衡二叉搜索树,因为其查找和写入的时间复杂度都是 O(logn)O(logn),但是 JS 没有自带这样的数据结构,手写难度较大,因此采用暴力解法实现。

3、复杂度

  • 时间复杂度:O(n2)O(n^2)
  • 空间复杂度:O(n)O(n)

4、代码

var MyCalendar = function () {
this.matrix = [];
};

MyCalendar.prototype.book = function (start, end) {
for (let [s, e] of this.matrix) {
if (!(start > e || end - 1 < s)) return false;
}
return this.matrix.push([start, end - 1]), true;
};

5、执行结果

执行用时: 212 ms 内存消耗: 47.3 MB

· 阅读需 5 分钟

1、题干

在社交媒体网站上有 n 个用户。给你一个整数数组 ages ,其中 ages[i] 是第 i 个用户的年龄。

如果下述任意一个条件为真,那么用户 x 将不会向用户 yx != y)发送好友请求:

  • ages[y] <= 0.5 * ages[x] + 7
  • ages[y] > ages[x]
  • ages[y] > 100 && ages[x] < 100

否则,x 将会向 y 发送一条好友请求。

注意,如果 xy 发送一条好友请求,y 不必也向 x 发送一条好友请求。另外,用户不会向自己发送好友请求。

返回在该社交媒体网站上产生的好友请求总数。

 

示例 1:

输入:ages = [16,16]
输出:2
解释:2 人互发好友请求。

示例 2:

输入:ages = [16,17,18]
输出:2
解释:产生的好友请求为 17 -> 16 ,18 -> 17 。

示例 3:

输入:ages = [20,30,100,110,120]
输出:3
解释:产生的好友请求为 110 -> 100 ,120 -> 110 ,120 -> 100 。

 

提示:

  • n == ages.length
  • 1 <= n <= 2 * 104
  • 1 <= ages[i] <= 120

2、题目分析

  • 交友年龄限制的限制条件转换后,可以理解为:对于任意年龄ages[x],交友范围的区间是(0.5 * ages[x] + 7,ages[x]]
  • 由交友范围还可推断出,年龄15岁以下的用户交友范围区间是空集,因此后续编码时可以直接排除15岁以下的数据。

3、解法1-计数排序

对年龄使用计数排序,遍历所有年龄age,累计并更新交友范围区间(0.5 * age + 7,age]内的人数preCount,然后对最终结果res累加当前年龄的交友请求数(preCount - 1) * counts[age]

4、代码

var numFriendRequests = function (ages) {
const counts = new Array(121).fill(0);
for (const age of ages) if (age > 14) counts[age]++;
let preCount = 0, res = 0;
for (let age = 15; age < counts.length; age++) {
if (age % 2 === 0) preCount -= counts[((age - 1) / 2 + 8) >> 0];
preCount += counts[age];
res += (preCount - 1) * counts[age];
}
return res;
};

代码简要说明

  • if (age % 2 === 0) preCount -= counts[((age - 1) / 2 + 8) >> 0]
    • 对于任意年龄ageage-1而言,交友年龄下限分别为counts[(age / 2 + 8) >> 0]counts[((age - 1) / 2 + 8) >> 0]
    • age为奇数时这两个交友年龄下限相同,age为偶数时交友年龄下限比age-1大1
    • 因此age为偶数时,需要减去age-1的交友下限人数counts[((age - 1) / 2 + 8) >> 0]
  • preCount += counts[age]
    • 加上当前年龄用户的数量
  • res += (preCount - 1) * counts[age]
    • 当前年龄人数为counts[age],他们会给交友范围内除自己外的所有人preCount - 1发请求
    • 因此有res += (preCount - 1) * counts[age]

5、执行结果

1.png


6、解法2-二分查找

先对所有年龄ages进行降序排序,然后遍历所有年龄,对当前年龄的交友年龄下限进行二分查找,累计所有交友请求数。其中,遇到相同年龄时直接跳过并累计其数量same,当年龄不再相同时对最终结果累加same * (same - 1)

该方法存在较多边界条件,处理不当很容易报错,不建议使用该方法实现

7、代码

var numFriendRequests = function (ages) {
ages.sort((a, b) => b - a);
let same = 1;
return ages.reduce((acc, cur, i) => {
if (cur === ages[i + 1]) same++;
if (cur <= 14 || (cur === ages[i + 1] && i !== ages.length - 1)) return acc;

let l = i + 1, r = ages.length - 1;
while (l < r) {
const m = Math.floor((l + r) / 2);
ages[m] <= cur / 2 + 7 ? (r = m - 1) : (l = m + 1);
}

acc += same * (same - 1 + Math.max(0, r - i - (ages[r] > cur / 2 + 7 ? 0 : 1)));
return (same = 1), acc;
}, 0);
};

8、执行结果

执行用时:124 ms 内存消耗:47.3 MB