数据结构和算法学习记录——时间复杂度、空间复杂度相关练习题

简介: 数据结构和算法学习记录——时间复杂度、空间复杂度相关练习题

一、消失的数字

题目描述

数组nums包含从0到n的所有整数,但其中缺了一个。请编写代码找出那个缺失的整数。你有办法在O(n)时间内完成吗?

示例 1

输入:[3,0,1]

输出:2

示例 2

输入:[9,6,4,2,3,5,7,0,1]

输出:8

解法一

对0到n的所有整数进行求和,再对数组的所有数进行求和。相减得到的差值即为数组中消失的一个数字。

int missingNumber(int* nums, int numsSize)
{
    int i,S1 = 0,S2 = 0;
    //0到n的求和,也可以用等差求和公式
    for(i = 0;i <= numsSize;i++)
        S1 += i;
 
    //数组所有数的求和
    for(i = 0;i < numsSize;i++)
        S2 += nums[i];
    return (S1 - S2);
}

解法二

解法二是利用异或的特性。异或的计算规则按二进制位对比,相同的则为0,不同的则为1.

存在法则:有一个变量a一、a ^ a = 0 ,即一个数异或它本身,得到的结果为0。二、0 ^ a = a ,即一个数异或0,得到的结果为它本身。

这个法则是无关顺序的,例如:

int main()
{
    int arr1[7] = { 1,2,3,1,2,3,4 };
    int arr2[7] = { 3,2,1,3,2,1,6};
    int x = 0,i = 0;
    for (i = 0; i < 7; i++)
        x ^= arr1[i];
    printf("%d\n",x);
    x = 0;
    for (i = 0; i < 7; i++)
        x ^= arr2[i];
    printf("%d\n", x);
    return 0;
}

arr1中有相同的1,2,3;arr2中也有相同的3,2,1。他们全部异或在一起之后得到的结果会等于0,最终0异或4得到4,,异或6得到6。

所以可以根据这个特性来找出消失的数字,先创建变量x = 0,再让x逐一异或0到n的数字,以及数组。最终相同的数字被消去,只剩下孤单的数字。

int missingNumber(int* nums, int numsSize)
{
    int x = 0,i;
    for(i = 0;i <= numsSize;i++)
    {
        x ^= i;
    }
    for(i = 0;i < numsSize;i++)
    {
        x ^= nums[i];
    }
    return x;
}

二、轮转数组

题目描述

给定一个整数数组 nums ,将数组中的元素向右轮转 k 个位置,其中 k 是非负数。

示例1

输入: nums = [1,2,3,4,5,6,7], k = 3

输出: [5,6,7,1,2,3,4]

解释:

向右轮转 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]

向右轮转 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]

向右轮转 3 步: [5,6,7,1,2,3,4]

示例2

输入:nums = [-1,-100,3,99], k = 2

输出:[3,99,-1,-100]

解释:

向右轮转 1 步: [99,-1,-100,3]

向右轮转 2 步: [3,99,-1,-100]

解法

解这道题我们用到三步翻转,拿示例1来看。

void Reverse(int * arr,int left ,int right)
{
    while(left < right)
    {
        int tmp = arr[left];
        arr[left] = arr[right];
        arr[right] = tmp;
        left++;
        right--;
    }
}
void rotate(int* nums, int numsSize, int k)
{
    //当k大于或等于数组大小时,则不需要进行轮转
    if(k >= numsSize)
        k %= numsSize;
 
    //翻转一次
    Reverse(nums,0,numsSize-k-1);
 
    //翻转两次
    Reverse(nums,numsSize-k,numsSize-1);
 
    //翻转三次
    Reverse(nums,0,numsSize-1);
}
目录
相关文章
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
没发论文的注意啦!重磅更新!GWO-BP-AdaBoost预测!灰狼优化、人工神经网络与AdaBoost集成学习算法预测研究(Matlab代码实现)
没发论文的注意啦!重磅更新!GWO-BP-AdaBoost预测!灰狼优化、人工神经网络与AdaBoost集成学习算法预测研究(Matlab代码实现)
181 0
|
3月前
|
机器学习/深度学习 运维 算法
【微电网多目标优化调度】多目标学习者行为优化算法MOLPB求解微电网多目标优化调度研究(Matlab代码实现)
【微电网多目标优化调度】多目标学习者行为优化算法MOLPB求解微电网多目标优化调度研究(Matlab代码实现)
243 1
|
9月前
|
算法 数据可视化 开发者
为什么要学习数据结构与算法
今天,我向大家介绍一门非常重要的课程——《数据结构与算法》。这门课不仅是计算机学科的核心,更是每一位开发者从“小白”迈向“高手”的必经之路。
为什么要学习数据结构与算法
|
11月前
|
负载均衡 算法
架构学习:7种负载均衡算法策略
四层负载均衡包括数据链路层、网络层和应用层负载均衡。数据链路层通过修改MAC地址转发帧;网络层通过改变IP地址实现数据包转发;应用层有多种策略,如轮循、权重轮循、随机、权重随机、一致性哈希、响应速度和最少连接数均衡,确保请求合理分配到服务器,提升性能与稳定性。
2402 11
架构学习:7种负载均衡算法策略
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
【EMNLP2024】基于多轮课程学习的大语言模型蒸馏算法 TAPIR
阿里云人工智能平台 PAI 与复旦大学王鹏教授团队合作,在自然语言处理顶级会议 EMNLP 2024 上发表论文《Distilling Instruction-following Abilities of Large Language Models with Task-aware Curriculum Planning》。
|
存储 算法
非递归实现后序遍历时,如何避免栈溢出?
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
310 59
|
6月前
|
编译器 C语言 C++
栈区的非法访问导致的死循环(x64)
这段内容主要分析了一段C语言代码在VS2022中形成死循环的原因,涉及栈区内存布局和数组越界问题。代码中`arr[15]`越界访问,修改了变量`i`的值,导致`for`循环条件始终为真,形成死循环。原因是VS2022栈区从低地址到高地址分配内存,`arr`数组与`i`相邻,`arr[15]`恰好覆盖`i`的地址。而在VS2019中,栈区先分配高地址再分配低地址,因此相同代码表现不同。这说明编译器对栈区内存分配顺序的实现差异会导致程序行为不一致,需避免数组越界以确保代码健壮性。
140 0
栈区的非法访问导致的死循环(x64)
232.用栈实现队列,225. 用队列实现栈
在232题中,通过两个栈(`stIn`和`stOut`)模拟队列的先入先出(FIFO)行为。`push`操作将元素压入`stIn`,`pop`和`peek`操作则通过将`stIn`的元素转移到`stOut`来实现队列的顺序访问。 225题则是利用单个队列(`que`)模拟栈的后入先出(LIFO)特性。通过多次调整队列头部元素的位置,确保弹出顺序符合栈的要求。`top`操作直接返回队列尾部元素,`empty`判断队列是否为空。 两题均仅使用基础数据结构操作,展示了栈与队列之间的转换逻辑。
|
11月前
|
存储 C语言 C++
【C++数据结构——栈与队列】顺序栈的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务:编写一个程序实现顺序栈的基本运算。开始你的任务吧,祝你成功!​ 相关知识 初始化栈 销毁栈 判断栈是否为空 进栈 出栈 取栈顶元素 1.初始化栈 概念:初始化栈是为栈的使用做准备,包括分配内存空间(如果是动态分配)和设置栈的初始状态。栈有顺序栈和链式栈两种常见形式。对于顺序栈,通常需要定义一个数组来存储栈元素,并设置一个变量来记录栈顶位置;对于链式栈,需要定义节点结构,包含数据域和指针域,同时初始化栈顶指针。 示例(顺序栈): 以下是一个简单的顺序栈初始化示例,假设用C语言实现,栈中存储
559 77

热门文章

最新文章