【排序算法】【二叉树】【滑动窗口】LeetCode220: 存在重复元素 III

简介: 【排序算法】【二叉树】【滑动窗口】LeetCode220: 存在重复元素 III

题目

给你一个整数数组 nums 和两个整数 indexDiff 和 valueDiff 。

找出满足下述条件的下标对 (i, j):

i != j,

abs(i - j) <= indexDiff

abs(nums[i] - nums[j]) <= valueDiff

如果存在,返回 true ;否则,返回 false 。

示例 1:

输入:nums = [1,2,3,1], indexDiff = 3, valueDiff = 0

输出:true

解释:可以找出 (i, j) = (0, 3) 。

满足下述 3 个条件:

i != j --> 0 != 3

abs(i - j) <= indexDiff --> abs(0 - 3) <= 3

abs(nums[i] - nums[j]) <= valueDiff --> abs(1 - 1) <= 0

示例 2:

输入:nums = [1,5,9,1,5,9], indexDiff = 2, valueDiff = 3

输出:false

解释:尝试所有可能的下标对 (i, j) ,均无法满足这 3 个条件,因此返回 false 。

提示:

2 <= nums.length <= 105

-109 <= nums[i] <= 109

1 <= indexDiff <= nums.length

0 <= valueDiff <= 109

多键二叉树+滑动窗口

时间复杂度😮(nlogn)

(i,j)和(j,i)完全相同,所以只需要判断一个,不是一般性,假定i

[it,ij)是值大于等于nums[j]-valueDiff且小于等于nums[j]+valueDiff。

**注意:

不能直接ij-it,那样的时间复杂是O(n)。

setRang不能直接删除值,那样重复值会一起删除。

multiset是多键二叉树,由于可能有重复元素,所以不能用单键二叉树。

代码

核心代码

class Solution {
public:
  bool containsNearbyAlmostDuplicate(vector<int>& nums, int indexDiff, int valueDiff) {
    std::multiset<int> setRang;
    for (int right = 0; right < nums.size(); right++)
    {
      const int iDelIndex = right - indexDiff - 1;
      if (iDelIndex >= 0)
      {
        setRang.erase(setRang.find(nums[iDelIndex]));
      }
      auto it = setRang.lower_bound(nums[right] - valueDiff);
      auto ij = setRang.upper_bound(nums[right] + valueDiff);
      if (it != ij)
      {
        return true;
      } 
      setRang.emplace(nums[right]);
    }
    return false;
  }
};

测试用例

template<class T>
void Assert(const T& t1, const T& t2)
{
  assert(t1 == t2);
}
template<class T>
void Assert(const vector<T>& v1, const vector<T>& v2)
{
  if (v1.size() != v2.size())
  {
    assert(false);
    return;
  }
  for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
  {
    Assert(v1[i], v2[i]);
  }
}
int main()
{
  vector<int> nums;
  int indexDiff,  valueDiff;
  {
    Solution sln;
    nums = { 1, 2, 3, 1 }, indexDiff = 3, valueDiff = 0;
    auto res = sln.containsNearbyAlmostDuplicate(nums, indexDiff, valueDiff);
    Assert(true, res);
  }
  {
    Solution sln;
    nums = { 1, 5, 9, 1, 5, 9 }, indexDiff = 2, valueDiff = 3;
    auto res = sln.containsNearbyAlmostDuplicate(nums, indexDiff, valueDiff);
    Assert(false, res);
  }
}

2023年4月版

class Solution {
public:
bool containsNearbyAlmostDuplicate(vector& nums, int indexDiff, int valueDiff) {
std::multiset setHas;
for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
{
const int iDelIndex = i - indexDiff - 1;
if (iDelIndex >= 0)
{
auto it = setHas.find(nums[iDelIndex]);
setHas.erase(it);
}
auto it1 = setHas.lower_bound(nums[i] - valueDiff);
auto it2 = setHas.upper_bound(nums[i] + valueDiff);
if (it1 != it2)
{
return true;
}
setHas.emplace(nums[i]);
}
return false;
}
};

桶排序算法

时间复杂度😮(n)

桶排序算法是经典排序算法。 桶大小合适,桶中元素大小一定符合条件。这样可以确保桶中只有一个元素,如果桶中有两个元素,直接返回true。只需要比较当前桶,前一个桶,后一个桶。

class Solution {
public:
bool containsNearbyAlmostDuplicate(vector& nums, int k, int t) {
unordered_map mp;
int n = nums.size();
for (int i = 0; i < n; i++)
{
const int curValue = nums[i];
int inx = GetBucketIndex(curValue, t + 1);
if (mp.count(inx))
{
return true;
}
if (mp.count(inx - 1) && (abs(curValue - mp[inx - 1]) <= t))
{
return true;
}
if (mp.count(inx + 1) && (abs(curValue - mp[inx + 1]) <= t))
{
return true;
}
mp[inx] = curValue;
if (i>= k)
{
const int iEraseIndex = GetBucketIndex(nums[i - k ],t+1);
mp.erase(iEraseIndex);
}
}
return false;
}
int GetBucketIndex(int value, int iBuckCap)
{
return value >= 0 ? (value / iBuckCap) : ((value + 1) / iBuckCap - 1);
}
};


扩展阅读

视频课程

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https://edu.csdn.net/course/detail/38771

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相关下载

想高屋建瓴的学习算法,请下载《喜缺全书算法册》doc版

https://download.csdn.net/download/he_zhidan/88348653

测试环境

操作系统:win7 开发环境: VS2019 C++17

或者 操作系统:win10 开发环境: VS2022 C++17

如无特殊说明,本算法C++ 实现。

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