长度最小的子数组
给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 s ,找出该数组中满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组,并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组,返回 0。
示例:
输入:s = 7, nums = [2,3,1,2,4,3] 输出:2 解释:子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。
初见思路
题目给的输入有两个,一个是数组nums,另一个是目标和target。我们需要找到数组中的一个连续子数组,其相加和为target,且所需数组元素最少
两个问题:
1、寻找一个子数组,相加结果等于target
2、该子数组是所有可能数组中最小的
双指针好像不太行,用暴力破解试试
那就用两层for循环,第一层用于控制子数组的起始位置,第二层是子数组的结束位置【感觉本质上还是双指针。。。】
Java版(超时)
class Solution {
public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
int sum = 0;
int subLeng = 0;//用于记录子串长度
int res = Integer.MAX_VALUE;//将res设置为int的最大值
for(int i = 0; i < nums.length; i++){
sum = 0;
for(int j = i; j < nums.length; j++){
sum += nums[j];
if(sum >= target){
subLeng = j - i + 1;
res = res < subLeng ? res : subLeng;//满足最小子串条件的才保留,显然如果出现subLeng一定会保存的因为不可能有比res大的值
break;
}
}
}
return res == Integer.MAX_VALUE ? 0 : res;//判定当前res是否还为初始值,是就输出0
}
}
不负众望的超时了,这也正常,毕竟两个for循环已经是O(n*n)的时间复杂度了
常规思路
这里就需要使用数组操作中的一个重要方法:滑动窗口
其本质上还是需要两个玩意去代表子数组的起始和结束位置
只不过使用滑动窗口方法我们可以在一个for循环中就实现上述功能,从而优化了时间复杂度
上面的描述更像双指针了,实际上滑动窗口确实就是双指针的一个变种,或者说只要你乐意,在一个数组上操控两个下标的方法都可以是双指针。
那么怎么做呢?
既然是双指针,那么肯定先确定两个指针各自需要干什么
设这里有两个指针left、right,分别表示窗口的左边界和右边界
和之前的双指针用法类似,将某个指针放入for循环中作为遍历时的下标【那肯定是右边界比较合适】
当for循环不断移动右边界的位置时,我们同时计算两个边界内(即窗口内)的数的和
如果当前窗口中元素的和满足target,记录下其长度,与res比较【res的初始值设为整型下的最大值】
如果当前子串长度小于res,那么将更新res为当前子串的长度值【肯定更新啊,res都设成最大了,来什么值都会更新的】
然后移动左边界left,继续计算,不满足条件就移动右边界
总而言之,就是当条件不满足时,移动右边界去遍历整个数组,遇到条件满足的子数组,计算并更新res,然后移动左边界,重复上述过程。
以题目中的示例来举例,s=7, 数组是 2,3,1,2,4,3,来看一下查找的过程:
解题模板
滑动窗口的代码中的关键点如下:
- 滑动窗口算法是基于双指针思想的一种算法
- 用于保存记录窗口内数值和的变量res应该设置为整型的最大值
- 在while中缩小窗口大小
Java版
ps:
- 取最大值res使用
Integer.MAX_VALUE
- 使用
Math.min
比较并更新res(Java版) - Java下三目运算符:
(关系表达式) ? 表达式1:表达式2;
先执行关系表达式,看其结果是true还是false
如果是true,则执行表达式1
如果是false,则执行表达式2
class Solution {
public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
int sum = 0;
int subLeng = 0;
int left = 0;
int res = Integer.MAX_VALUE;//将res设置为int的最大值
for(int right = 0; right < nums.length; right++){
sum += nums[right];//累加当前窗口内的数值
while(sum >= target){//当和大于等于target时,记录并更新res
subLeng = right - left + 1;
res = Math.min(res, subLeng);//更新res
sum -= nums[left++];//移动左边界缩小窗口,此处为算法核心
}
}
return res == Integer.MAX_VALUE ? 0 : res;//判定当前res是否还为初始值,是就输出0
}
}
Python版
ps:
- Python中res需要取无限大的值,用
float("inf")
实现 range(len(nums))
生成用于遍历的迭代体- 比较子串长度时使用
min函数
- 注意Python下三目运算符的写法:
[statement_1] if [expression] else [statement_2]
class Solution:
def minSubArrayLen(self, target: int, nums: List[int]) -> int:
sum = 0
left = 0 # 窗口左边界
res = float("inf") # 无限大的数,相当于java中的Integer.MAX_VALUE
for right in range(len(nums)):
sum += nums[right] # 累加窗口内的值
while sum >= target:
res = min(res, right - left + 1) # 比较当前子串和res的长度,取最小值
sum -= nums[left]
left += 1
return 0 if res == float("inf") else res # 判断res是否为初值
标签:target,nums,int,res,sum,数组,长度,LeetCode
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