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小編給大家分享一下Python如何根據(jù)相鄰關(guān)系還原數(shù)組,相信大部分人都還不怎么了解,因此分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲,下面讓我們一起去了解一下吧!
這是 LeetCode 上的 1743. 從相鄰元素對(duì)還原數(shù)組 ,難度為 中等。
Tag : 「哈希表」、「雙指針」、「模擬」
存在一個(gè)由 n 個(gè)不同元素組成的整數(shù)數(shù)組 nums ,但你已經(jīng)記不清具體內(nèi)容。好在你還記得 nums 中的每一對(duì)相鄰元素。
給你一個(gè)二維整數(shù)數(shù)組 adjacentPairs ,大小為 n - 1 ,其中每個(gè) adjacentPairs[i] = [ui, vi] 表示元素 ui 和 vi 在 nums 中相鄰。
題目數(shù)據(jù)保證所有由元素 nums[i] 和 nums[i+1] 組成的相鄰元素對(duì)都存在于 adjacentPairs 中,存在形式可能是 [nums[i], nums[i+1]] ,也可能是 [nums[i+1], nums[i]] 。這些相鄰元素對(duì)可以 按任意順序 出現(xiàn)。
返回 原始數(shù)組 nums 。如果存在多種解答,返回 其中任意一個(gè) 即可。
輸入:adjacentPairs = [[2,1],[3,4],[3,2]]
輸出:[1,2,3,4]
解釋:數(shù)組的所有相鄰元素對(duì)都在 adjacentPairs 中。
特別要注意的是,adjacentPairs[i] 只表示兩個(gè)元素相鄰,并不保證其 左-右 順序。
輸入:adjacentPairs = [[4,-2],[1,4],[-3,1]]
輸出:[-2,4,1,-3]
解釋:數(shù)組中可能存在負(fù)數(shù)。
另一種解答是 [-3,1,4,-2] ,也會(huì)被視作正確答案。
輸入:adjacentPairs = [[100000,-100000]]
輸出:[100000,-100000]
提示:
nums.length == n
adjacentPairs.length == n - 1
adjacentPairs[i].length == 2
2 <= n <= 10510^5105
-10510^5105 <= nums[i], ui, vi <= 10510^5105
題目數(shù)據(jù)保證存在一些以 adjacentPairs 作為元素對(duì)的數(shù)組
根據(jù)題意,由于所有的相鄰關(guān)系都會(huì)出現(xiàn)在 numsnumsnums 中,假設(shè)其中一個(gè)合法數(shù)組為 ansansans,長(zhǎng)度為 nnn。
那么顯然 ans[0]ans[0]ans[0] 和 ans[n?1]ans[n - 1]ans[n?1] 在 numsnumsnums 中只存在一對(duì)相鄰關(guān)系,而其他 ans[i]ans[i]ans[i] 則存在兩對(duì)相鄰關(guān)系。
因此我們可以使用「哈希表」對(duì) numsnumsnums 中出現(xiàn)的數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù),找到“出現(xiàn)一次”的數(shù)值作為 ansansans 數(shù)值的首位,然后根據(jù)給定的相鄰關(guān)系進(jìn)行「單向構(gòu)造」,為了方便找到某個(gè)數(shù)其相鄰的數(shù)是哪些,我們還需要再開一個(gè)「哈希表」記錄相鄰關(guān)系。
Java 代碼:
class Solution { public int[] restoreArray(int[][] aps) { int m = aps.length, n = m + 1; Map<Integer, Integer> cnts = new HashMap<>(); Map<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>(); for (int[] ap : aps) { int a = ap[0], b = ap[1]; cnts.put(a, cnts.getOrDefault(a, 0) + 1); cnts.put(b, cnts.getOrDefault(b, 0) + 1); List<Integer> alist = map.getOrDefault(a, new ArrayList<>()); alist.add(b); map.put(a, alist); List<Integer> blist = map.getOrDefault(b, new ArrayList<>()); blist.add(a); map.put(b, blist); } int start = -1; for (int i : cnts.keySet()) { if (cnts.get(i) == 1) { start = i; break; } } int[] ans = new int[n]; ans[0] = start; ans[1] = map.get(start).get(0); for (int i = 2; i < n; i++) { int x = ans[i - 1]; List<Integer> list = map.get(x); for (int j : list) { if (j != ans[i - 2]) ans[i] = j; } } return ans; } }
Python 3 代碼:
class Solution: def restoreArray(self, adjacentPairs: List[List[int]]) -> List[int]: m = n = len(adjacentPairs) n += 1 cnts = defaultdict(int) hashmap = defaultdict(list) for a, b in adjacentPairs: cnts[a] += 1 cnts[b] += 1 hashmap[a].append(b) hashmap[b].append(a) start = -1 for i, v in cnts.items(): if v == 1: start = i break ans = [0] * n ans[0] = start ans[1] = hashmap[start][0] for i in range(2, n): x = ans[i - 1] for j in hashmap[x]: if j != ans[i - 2]: ans[i] = j return ans
時(shí)間復(fù)雜度:O(n)O(n)O(n)
空間復(fù)雜度:O(n)O(n)O(n)
在解法一中,我們通過「哈希表」計(jì)數(shù)得到 ansansans 首位的原始作為起點(diǎn),進(jìn)行「單向構(gòu)造」。
那么是否存在使用任意數(shù)值作為起點(diǎn)進(jìn)行的雙向構(gòu)造呢?
答案是顯然的,我們可以利用 ansansans 的長(zhǎng)度為 2<=n<=1052 <= n <= 10^52<=n<=105,構(gòu)造一個(gè)長(zhǎng)度 10610^6106 的數(shù)組 qqq(這里可以使用 static 進(jìn)行加速,讓多個(gè)測(cè)試用例共享一個(gè)大數(shù)組)。
這里 qqq 數(shù)組不一定要開成 1e61e61e6 大小,只要我們 qqq 大小大于 ansansans 的兩倍,就不會(huì)存在越界問題。
從 qqq 數(shù)組的 中間位置 開始,先隨便將其中一個(gè)元素添加到中間位置,使用「雙指針」分別往「兩邊拓展」(l 和 r 分別指向左右待插入的位置)。
當(dāng) l 指針和 r 指針直接已經(jīng)有 nnn 個(gè)數(shù)值,說明整個(gè) ansansans 構(gòu)造完成,我們將 [l+1,r?1][l + 1, r - 1][l+1,r?1] 范圍內(nèi)的數(shù)值輸出作為答案即可。
Java 代碼:
class Solution { static int N = (int)1e6+10; static int[] q = new int[N]; public int[] restoreArray(int[][] aps) { int m = aps.length, n = m + 1; Map<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>(); for (int[] ap : aps) { int a = ap[0], b = ap[1]; List<Integer> alist = map.getOrDefault(a, new ArrayList<>()); alist.add(b); map.put(a, alist); List<Integer> blist = map.getOrDefault(b, new ArrayList<>()); blist.add(a); map.put(b, blist); } int l = N / 2, r = l + 1; int std = aps[0][0]; List<Integer> list = map.get(std); q[l--] = std; q[r++] = list.get(0); if (list.size() > 1) q[l--] = list.get(1); while ((r - 1) - (l + 1) + 1 < n) { List<Integer> alist = map.get(q[l + 1]); int j = l; for (int i : alist) { if (i != q[l + 2]) q[j--] = i; } l = j; List<Integer> blist = map.get(q[r - 1]); j = r; for (int i : blist) { if (i != q[r - 2]) q[j++] = i; } r = j; } int[] ans = new int[n]; for (int i = l + 1, idx = 0; idx < n; i++, idx++) { ans[idx] = q[i]; } return ans; } }
Python 3 代碼:
class Solution: N = 10 ** 6 + 10 q = [0] * N def restoreArray(self, adjacentPairs: List[List[int]]) -> List[int]: m = len(adjacentPairs) n = m + 1 hashmap = defaultdict(list) for a, b in adjacentPairs: hashmap[a].append(b) hashmap[b].append(a) l = self.N // 2 r = l + 1 std = adjacentPairs[0][0] lt = hashmap[std] self.q[l] = std l -= 1 self.q[r] = lt[0] r += 1 if len(lt) > 1: self.q[l] = lt[1] l -= 1 while (r-1)-(l+1)+1<n: alt = hashmap[self.q[l+1]] j = l for i in alt: if i != self.q[l+2]: self.q[j] = i j -= 1 l = j blt = hashmap[self.q[r-1]] j = r for i in blt: if i != self.q[r - 2]: self.q[j] = i j += 1 r = j ans = [0] * n for idx in range(n): ans[idx] = self.q[idx+l+1] return ans
時(shí)間復(fù)雜度:O(n)O(n)O(n)
空間復(fù)雜度:O(n)O(n)O(n)
以上是“Python如何根據(jù)相鄰關(guān)系還原數(shù)組”這篇文章的所有內(nèi)容,感謝各位的閱讀!相信大家都有了一定的了解,希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有所幫助,如果還想學(xué)習(xí)更多知識(shí),歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道!
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