LeetCode——532. 数组中的 k-diff 数对

2023-02-15 69

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简介： LeetCode——532. 数组中的 k-diff 数对

532. 数组中的 k-diff 数对

题目描述

给定一个整数数组和一个整数 k，你需要在数组里找到 不同的 k-diff 数对，并返回不同的 k-diff 数对 的数目。

这里将 k-diff 数对定义为一个整数对 (nums[i], nums[j])，并满足下述全部条件：

0 <= i < j < nums.length

|nums[i] - nums[j]| == k

注意，|val| 表示 val 的绝对值。

示例 1：

输入：nums = [3, 1, 4, 1, 5], k = 2

输出：2

解释：数组中有两个 2-diff 数对, (1, 3) 和 (3, 5)。尽管数组中有两个1，但我们只应返回不同的数对的数量。

示例 2：

输入：nums = [1, 2, 3, 4, 5], k = 1

输出：4

解释：数组中有四个 1-diff 数对, (1, 2), (2, 3), (3, 4) 和 (4, 5)。

示例 3：

输入：nums = [1, 3, 1, 5, 4], k = 0

输出：1

解释：数组中只有一个 0-diff 数对，(1, 1)。

提示：

1 <= nums.length <= 104

-107 <= nums[i] <= 107

0 <= k <= 107

答案

我的代码

class Solution {
    public int findPairs(int[] nums, int k) {
        int rtn = 0;
        if (k==0){
            Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
            for (int num : nums) {
                map.put(num,map.getOrDefault(num,0)+1>2?map.getOrDefault(num,0):map.getOrDefault(num,0)+1);
            }
            Iterator<Integer> iterator = map.keySet().iterator();
            while (iterator.hasNext()){
                rtn += map.get(iterator.next())/2;
            }
            return rtn;
        }
        Set<Integer> set = new TreeSet<>();
        for (int num : nums) {
            set.add(num);
        }
        List<Integer> list = new ArrayList<>(set);
        for (int i = 0; i < list.size()-1; i++) {
            for (int j = i+1; j < list.size(); j++) {
                if (Math.abs(list.get(i)-list.get(j))==k){
                    rtn++;
                }
            }
        }
        return rtn;
    }
}

官方答案

方法一：哈希表

思路

遍历数组，找出符合条件的数对。因为是寻找不同的数对，所以可以将数对放入哈希表 res，完成去重的效果，最后返回哈希表的长度即可。遍历数组时，可以将遍历到的下标当作潜在的 j，判断 j 左侧是否有满足条件的 i 来构成 k-diff 数对，而这一判断也可以通过提前将下标 jj 左侧的元素都放入另一个哈希表 visited 来降低时间复杂度。如果可以构成，则将数对放入哈希表 res。

代码实现时，由于 k 是定值，知道数对的较小值，也就知道了另一个值，因此我们可以只将数对的较小值放入 res，而不影响结果的正确性。判断完之后，再将当前元素放入 visited，作为后续判断潜在的 nums[i]。

代码

class Solution {
    public int findPairs(int[] nums, int k) {
        Set<Integer> visited = new HashSet<Integer>();
        Set<Integer> res = new HashSet<Integer>();
        for (int num : nums) {
            if (visited.contains(num - k)) {
                res.add(num - k);
            }
            if (visited.contains(num + k)) {
                res.add(num);
            }
            visited.add(num);
        }
        return res.size();
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中 n 是数组 nums 的长度。需要遍历 nums 一次。

空间复杂度：O(n)，其中 n 是数组 nums 的长度。两个哈希表最多各存放 n 个元素。

方法二：排序 + 双指针

思路

题干的两个条件可以这样解读：

数对的两个元素的下标值不同。当 k=0 时，数对的两个元素值可以相同，但下标值必须不同。

数对的两个元素差值为 k。

这样的解读之下，原来 i 和 j 的大小关系被抹除了，只要求 i 和 j 不相等。而差值为 k 这一要求则可以在排序后使用双指针来满足。

将原数组升序排序，并用新的指针 xx 和 yy 来搜索数对。即寻找不同的 (nums[x],nums[y]) 满足：

x<y

nums[x]+k=nums[y]

记录满足要求的 xx 的个数并返回。

代码

class Solution:
    def findPairs(self, nums: List[int], k: int) -> int:
        nums.sort()
        n, y, res = len(nums), 0, 0
        for x in range(n):
            if x == 0 or nums[x] != nums[x - 1]:
                while y < n and (nums[y] < nums[x] + k or y <= x):
                    y += 1
                if y < n and nums[y] == nums[x] + k:
                    res += 1
        return res