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求 K 尺寸子阵列的功效 I

Mary-Kate Olsen
发布: 2024-11-25 00:58:27
原创
644 人浏览过

Find the Power of K-Size Subarrays I

3254。求 K 尺寸子阵列 I

的威力

难度:中等

主题:数组、滑动窗口

给定一个长度为 n 的整数 nums 数组和一个 整数 k。

数组的定义为:

  • 如果其所有元素都是连续并且按升序顺序排序,则其最大元素。
  • 否则-1。

您需要找到大小为 k 的数字的所有子数组1

返回大小为 n - k 1 的整数数组结果,其中 results[i] 是 nums[i..(i k - 1)] 的

示例1:

  • 输入: nums = [1,2,3,4,3,2,5], k = 3
  • 输出: [3,4,-1,-1,-1]
  • 解释: 有 5 个 nums 大小为 3 的子数组:
    • [1, 2, 3],最大元素为 3。
    • [2, 3, 4],最大元素为 4。
    • [3, 4, 3],其元素连续。
    • [4, 3, 2],其元素排序。
    • [3, 2, 5],其元素连续。

示例2:

  • 输入: nums = [2,2,2,2,2], k = 4
  • 输出: [-1,-1]

示例 3:

  • 输入: nums = [3,2,3,2,3,2], k = 2
  • 输出: [-1,3,-1,3,-1]

约束:

  • 1
  • 1 5
  • 1

提示:

  1. 我们可以使用带有嵌套循环和 HashSet 的强力解决方案吗?

解决方案:

我们可以将任务分解如下:

问题分解:

  1. 给定一个长度为 n 的数组 nums 和一个正整数 k。我们需要考虑大小为 k 的所有子数组并计算它们的 .
  2. 子数组的为:
    • 如果所有元素都是连续并且按升序顺序排序,则子数组的最大元素。
    • 否则-1。
  3. 我们需要返回一个大小为 n - k 1 的数组,其中每个元素对应于相应子数组的幂。

计划:

  1. 滑动窗口方法:我们将在数组上滑动并检查长度为 k 的每个子数组。
  2. 检查子数组是否已排序:我们需要检查子数组是否有连续且按升序排序的元素。
  3. 返回最大值或-1:如果子数组有效,我们返回最大元素。否则,返回-1。

步骤:

  1. 检查子数组是否已排序
    • 具有连续元素的排序子数组应具有以下属性:对于子数组中的每个 i,nums[i 1] - nums[i] == 1。
  2. 滑动窗口
    • 对于每个长度为k的子数组,检查它是否已排序,如果有效则返回最大元素,否则返回-1。

让我们用 PHP 实现这个解决方案:3254。求 K 尺寸子阵列 I
的功效

<?php
/**
 * @param Integer[] $nums
 * @param Integer $k
 * @return Integer[]
 */
function resultsArray($nums, $k) {
    ...
    ...
    ...
    /**
     * go to ./solution.php
     */
}

// Test cases
print_r(resultsArray([1, 2, 3, 4, 3, 2, 5], 3));  // Output: [3, 4, -1, -1, -1]
print_r(resultsArray([2, 2, 2, 2, 2], 4));  // Output: [-1, -1]
print_r(resultsArray([3, 2, 3, 2, 3, 2], 2));  // Output: [-1, 3, -1, 3, -1]
?>
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解释:

  • 滑动窗口:我们使用从 i = 0 到 i = n - k 的 for 循环来考虑大小为 k 的所有子数组。对于每个子数组,我们使用 array_slice() 来提取子数组。
  • 排序检查:对于每个子数组,我们通过迭代子数组并检查每对连续元素是否相差 1 来检查它是否按连续元素排序。
  • 结果:如果子数组有效,我们将子数组的最大值附加到结果中。否则,我们追加 -1。

时间复杂度:

  • 我们正在迭代 n - k 1 个子数组。
  • 对于每个子数组,我们检查元素是否连续,这需要 O(k) 时间。
  • 因此,整体时间复杂度为 O((n - k 1) * k),简化为 O(n * k)。

边缘情况注意事项:

  • 如果 k = 1,则每个子数组都是平凡排序的(它只包含一个元素),并且每个子数组的幂将是该元素本身。
  • 如果子数组不连续,则立即返回-1。

示例输出:

  1. 对于 nums = [1, 2, 3, 4, 3, 2, 5], k = 3,输出为 [3, 4, -1, -1, -1]。
  2. 对于 nums = [2, 2, 2, 2, 2], k = 4,输出为 [-1, -1]。
  3. 对于 nums = [3, 2, 3, 2, 3, 2], k = 2,输出为 [-1, 3, -1, 3, -1]。

该解决方案应该能够有效地解决问题约束。

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  1. 子数组:子数组是数组中连续的非空元素序列。 ↩

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