(借用官方题解)
方法一:哈希映射
前面的问题 349. 两个数组的交集,我们使用 set 来实现线性时间复杂度。在这里,我们需要使用 HashMap 来跟踪每个数字出现的次数。
我们先在 HashMap 记录一个数组中的存在的数字和对应出现的次数。然后,我们遍历第二个数组,检查数字在 HashMap 中是否存在,如果存在且计数为正,则将该数字添加到答案并减少 HashMap 中的计数。
检查数组的大小并对较小的数组进行哈希映射是一个小细节,当其中一个数组较大时,会减少内存的使用。
算法:
如果 nums1 元素个数大于 nums2,则交换数组元素。
对于 nums1 的每个元素,添加到 HashMap m 中,如果元素已经存在则增加对应的计数。
初始化 k = 0,记录当前交集元素个数。
遍历数组 nums2:
检查元素在 m 是否存在,若存在且计数为正:
将元素拷贝到 nums1[k],且 k++。
减少 m 中对应元素的计数。
返回 nums1 前 k 个元素。
vector<int> intersect(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) { if (nums1.size() > nums2.size()) { return intersect(nums2, nums1); } unordered_map<int, int> m; for (auto n : nums1) { ++m[n]; } int k = 0; for (auto n : nums2) { auto it = m.find(n); if (it != end(m) && --it->second >= 0) { nums1[k++] = n; } } return vector(begin(nums1), begin(nums1) + k); }
时间复杂度:mathcal{O}(n + m)O(n+m)。其中 nn,mm 分别代表了数组的大小。
空间复杂度:mathcal{O}(min(n, m))O(min(n,m)),我们对较小的数组进行哈希映射使用的空间。
方法二:排序
当输入数据是有序的,推荐使用此方法。在这里,我们对两个数组进行排序,并且使用两个指针在一次扫面找出公共的数字。
算法:
对数组 nums1 和 nums2 排序。
初始化指针 i,j 和 k 为 0。
指针 i 指向 nums1,指针 j 指向 nums2:
如果 nums1[i] < nums2[j],则 i++。
如果 nums1[i] > nums2[j],则 j++。
如果 nums1[i] == nums2[j],将元素拷贝到 nums1[k],且 i++,j++,k++。
返回数组 nums1 前 k 个元素。
vector<int> intersect(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) { sort(begin(nums1), end(nums1)); sort(begin(nums2), end(nums2)); int i = 0, j = 0, k = 0; while (i < nums1.size() && j < nums2.size()) { if (nums1[i] < nums2[j]) { ++i; } else if (nums1[i] > nums2[j]) { ++j; } else { nums1[k++] = nums1[i++]; ++j; } } return vector<int>(begin(nums1), begin(nums1) + k); }
复杂度分析
时间复杂度:mathcal{O}(nlog{n} + mlog{m})O(nlogn+mlogm)。其中 nn,mm 分别代表了数组的大小。我们对数组进行了排序然后进行了线性扫描。
空间复杂度:O(1)O(1),我们忽略存储答案所使用的空间,因为它对算法本身并不重要。