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LeetCode面试150——238除自身以外数组的乘积

时间:2024-08-03 15:56:38浏览次数:17  
标签:150 乘积 nums 复杂度 元素 238 数组 answer LeetCode

题目难度:中等

默认优化目标:最小化平均时间复杂度。

Python默认为Python3。

目录

1 题目描述

2 题目解析

3 算法原理及代码实现

3.1 左右乘积列表

参考文献


1 题目描述

给你一个整数数组 nums,返回 数组 answer ,其中 answer[i] 等于 nums 中除 nums[i] 之外其余各元素的乘积 。

题目数据 保证 数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在 32 位 整数范围内。

不要使用除法,且在 O(n) 时间复杂度内完成此题。

示例 1:

输入: nums = [1,2,3,4]
输出: [24,12,8,6]

示例 2:

输入: nums = [-1,1,0,-3,3]
输出: [0,0,9,0,0]

提示:

  • 2 <= nums.length <= 105

  • -30 <= nums[i] <= 30

  • 保证 数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在 32 位 整数范围内

进阶:你可以在 O(1) 的额外空间复杂度内完成这个题目吗?( 出于对空间复杂度分析的目的,输出数组 不被视为 额外空间。)

2 题目解析

输入是数组nums,输出是除nums[i]各元素的累乘结果组成的数组answer

由于题目禁用除法,我们只能老老实实用乘法,而不能所有元素累乘然后除以对应下标。按照暴力求解,将除了下标的元素累乘,总共要进行n遍,平均时间复杂度为O(n^2),不可行。

3 算法原理及代码实现

3.1 左右乘积列表

我们转换个思路,除去元素nums[i]其余元素累乘,等价于nums[i]左边的元素和右边的元素累乘。据此,我们初始化两个数组LR。其中,L[0]=1R[n-1]=1nnums的长度。我们执行如下步骤:

①初始化LR

②对于LL[i]=L[i-1]*nums[i-1]

③对于RR[i]=R[i+1]*nums[i+1]

answer[i]=L[i]*R[i]

这样平均时间复杂度为O(n),平均空间复杂度为O(n)。

进一步优化,我们观察发现,空间复杂度主要应为开辟了LR而变得复杂,那我们能不能不要LR呢?我们可以将原来的L直接用answer来代替,answer[i]代表i左侧所有元素的乘积。然后,用一个变量R跟踪右边元素的乘积,即answer[i]=answer[i]*RR=R*nums[i]

这样,平均时间复杂度为O(n),平均空间复杂度为O(1)。

C++代码实现

class Solution {
public:
    vector<int> productExceptSelf(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();
        int R=1;
        vector<int> answer(n);
​
        answer[0]=1;
        for(int i=1;i<n;i++){
            answer[i]=answer[i-1]*nums[i-1];
        }
​
        for(int i=n-1;i>=0;i--){
            answer[i]*=R;
            R*=nums[i];
        }
​
        return answer;
    }
};

Python代码实现

class Solution:
    def productExceptSelf(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        n,R=len(nums),1
        answer=[1]*n
​
        for i in range(1,n):
            answer[i]=answer[i-1]*nums[i-1]
​
        for i in range(n-1,-1,-1):
            answer[i]*=R
            R*=nums[i]
​
        return answer

参考文献

力扣面试经典150题

力扣官方题解

标签:150,乘积,nums,复杂度,元素,238,数组,answer,LeetCode
From: https://blog.csdn.net/Junmo12345/article/details/140891855

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