【每日一题Day303】统计点对的数目 | 哈希表+双指针

简介: 【每日一题Day303】统计点对的数目 | 哈希表+双指针

统计点对的数目【LC1782】

给你一个无向图,无向图由整数 n ,表示图中节点的数目,和 edges 组成,其中 edges[i] = [ui, vi] 表示 uivi 之间有一条无向边。同时给你一个代表查询的整数数组 queries

j 个查询的答案是满足如下条件的点对 (a, b) 的数目:

  • a < b
  • cnt 是与 a或者b 相连的边的数目,且 cnt严格大于queries[j]

请你返回一个数组 answers ,其中 answers.length == queries.lengthanswers[j] 是第 j 个查询的答案。

请注意,图中可能会有 重复边

先统计再剔除非法,降低时间复杂度

  • 思路:哈希表+枚举+差分【超时】
    使用哈希表统计每个点的度数,以及每条边的出现次数,然后枚举统计每个点对的cnt,两个点的度数之和减这条边出现次数
  • 实现
class Solution {
    public int[] countPairs(int n, int[][] edges, int[] queries) {
        Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();// 记录边数及数目
        int m = edges.length;
        int[] countEdges = new int[n + 1];// 每个点的边数
        int[] d = new int[m + 2];// 边数大于等于i的对数
        for (int[] edge : edges){
            int u = edge[0] - 1, v = edge[1] - 1;
            if (u > v){
                int tmp = u;
                u = v;
                v = tmp;
            }
            countEdges[u]++;
            countEdges[v]++;
            map.put(u * n + v, map.getOrDefault(u * n + v, 0) + 1);
        }
        for (int i = 0; i < n; i++){
            for (int j = i + 1; j < n; j++){
                int a = map.getOrDefault(i * n + j, 0);
                int count = countEdges[i] + countEdges[j] - a;
                d[0]++;
                d[count]--;
            }
        }
        for (int i = 1; i <= m; i++){
            d[i] += d[i - 1];
        }
        int[] res = new int[queries.length];
        for (int i = 0; i < queries.length; i++){
            res[i] = d[queries[i]];
        }
        return res;
    }
}

image.png

class Solution {
    public int[] countPairs(int n, int[][] edges, int[] queries) {
        // deg[i] 表示与点 i 相连的边的数目
        var deg = new int[n + 1]; // 节点编号从 1 到 n
        var cntE = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (var e : edges) {
            int x = e[0], y = e[1];
            if (x > y) {
                // 交换 x 和 y,因为 1-2 和 2-1 算同一条边
                int tmp = x;
                x = y;
                y = tmp;
            }
            deg[x]++;
            deg[y]++;
            // 统计每条边的出现次数
            // 用一个 int 存储两个不超过 65535 的数
            cntE.merge(x << 16 | y, 1, Integer::sum); // cntE[x<<16|y]++
        }
        var ans = new int[queries.length];
        var sortedDeg = deg.clone();
        Arrays.sort(sortedDeg); // 排序,为了双指针
        for (int j = 0; j < queries.length; j++) {
            int q = queries[j];
            int left = 1, right = n; // 相向双指针
            while (left < right) {
                if (sortedDeg[left] + sortedDeg[right] <= q) {
                    left++;
                } else {
                    ans[j] += right - left;
                    right--;
                }
            }
            for (var e : cntE.entrySet()) {
                int k = e.getKey(), c = e.getValue();
                int s = deg[k >> 16] + deg[k & 0xffff]; // 取出 k 的高 16 位和低 16 位
                if (s > q && s - c <= q) {
                    ans[j]--;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}
作者:灵茶山艾府
链接:https://leetcode.cn/problems/count-pairs-of-nodes/solutions/2400682/ji-bai-100cong-shuang-zhi-zhen-dao-zhong-yhze/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

image.png

class Solution {
    public int[] countPairs(int n, int[][] edges, int[] queries) {
        var deg = new int[n + 1];
        var cntE = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (var e : edges) {
            int x = e[0], y = e[1];
            if (x > y) {
                int tmp = x;
                x = y;
                y = tmp;
            }
            deg[x]++;
            deg[y]++;
            cntE.merge(x << 16 | y, 1, Integer::sum);
        }
        // 统计 deg 中元素的出现次数
        var cntDeg = new HashMap<Integer, Integer>();
        int maxDeg = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            cntDeg.merge(deg[i], 1, Integer::sum); // cntDeg[deg[i]]++
            maxDeg = Math.max(maxDeg, deg[i]);
        }
        // 2)
        var cnts = new int[maxDeg * 2 + 2];
        for (var e1 : cntDeg.entrySet()) {
            int deg1 = e1.getKey(), c1 = e1.getValue();
            for (var e2 : cntDeg.entrySet()) {
                int deg2 = e2.getKey(), c2 = e2.getValue();
                if (deg1 < deg2)
                    cnts[deg1 + deg2] += c1 * c2;
                else if (deg1 == deg2)
                    cnts[deg1 + deg2] += c1 * (c1 - 1) / 2;
            }
        }
        // 3)
        for (var e : cntE.entrySet()) {
            int k = e.getKey(), c = e.getValue();
            int s = deg[k >> 16] + deg[k & 0xffff];
            cnts[s]--;
            cnts[s - c]++;
        }
        // 4) 计算 cnts 的后缀和
        for (int i = cnts.length - 1; i > 0; i--)
            cnts[i - 1] += cnts[i];
        for (int i = 0; i < queries.length; i++)
            queries[i] = cnts[Math.min(queries[i] + 1, cnts.length - 1)];
        return queries;
    }
}
作者:灵茶山艾府
链接:https://leetcode.cn/problems/count-pairs-of-nodes/solutions/2400682/ji-bai-100cong-shuang-zhi-zhen-dao-zhong-yhze/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

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