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[数据结构与算法]数据结构:数组总结

数组分为静态数组和动态数组,数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合。
静态数组的长度是固定的,改变数组中的值,需要用一个新值覆盖掉旧的值。若想改变数组的长度,则需要新建一个新的数组来处理旧数组的值,将旧数组的名字赋给新建的数组,之后就OK了。
具体应用:`

public class Array {
Object[] Array={};//创建一个数组
int length;
int size;
//构造方法
public Array(){
//需要初始化数组,长度,下标
int length=10;
Array=new Object[length];
int size;
}
//扩容
public void add(Object e){
//先判断数组是否需要扩容
if (size>length){
//若需要扩容,则需要新建一个数组
length=length*2;
Object[] NewArray=new Object[length];
//遍历,将旧数组存储到新数组
for (int i=0;i<Array.length;i++){
NewArray[i]=Array[i];
}
Array=NewArray;
}
//存储数据
Array[size]=e;
size++;
}
}
`

而动态数组是可以改变数组长度的,直接调用具体方法add(),remove()等等。

数组中还有一种类别多维数组,以二维数组,二维数组的每一行头结点的地址是没有规则的,更谈不上连续。
用图来表示:
这里可以简单的看一看,如果想详细了解,可以去找一本经典的书来看。

这里给大家介绍几种数组解决题的方法:1.二分法 2.双指针 3.滑动窗口

二分法:二分法是由前提条件的,使用二分法的数组为有序数组,且查找的值不重复。
https://leetcode.cn/problems/binary-search/

给定一个 n 个元素有序的(升序)整型数组 nums 和一个目标值 target ,写一个函数搜索 nums 中的 target,如果目标值存在返回下标,否则返回 -1。

示例 1:

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
输出: 4
解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4
示例 2:

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
输出: -1
解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1

提示:

你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
n 将在 [1, 10000]之间。
nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间。

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        int left=0,right=nums.length-1;
        if(target<nums[left]|target>nums[right]){
            return -1;
        }
       while(left<=right){
           int mid=left+((right-left)>>1);
           if(target>nums[mid]){
               left=mid+1;
           }else if(target == nums[mid]){
                return mid;
           }else if(target<nums[mid]){
               right=mid-1;
           }
          
       }
        return -1;
    }
}

双指针:快慢指针法,通过一个快指针和慢指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。
https://leetcode.cn/problems/remove-element

给你一个数组 nums 和一个值 val,你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素,并返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间,你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。

元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int left=0;
        
        for(int right=0;right<nums.length;right++){
            if(nums[right]!=val){
                nums[left]=nums[right];
                left++;
            }
        }
       return left;
    }
}

滑动窗口:滑动窗口可分为固定大小和不固定大小
滑动窗口时间复杂度:O(n)

本题中,主要要理解滑动窗口如何移动 窗口起始位置,达到动态更新窗口大小的,从而得出长度最小的符合条件的长度。

滑动窗口的精妙之处在于根据当前子序列和大小的情况,不断调节子序列的起始位置。从而将O(n^2)的暴力解法降为O(n)。

这里是209. 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 target 。

找出该数组中满足其和 ≥ target 的长度最小的 连续子数组 [numsl, numsl+1, …, numsr-1, numsr] ,并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组,返回 0 。

示例 1:

输入:target = 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。
示例 2:

输入:target = 4, nums = [1,4,4]
输出:1
示例 3:

输入:target = 11, nums = [1,1,1,1,1,1,1,1]
输出:0

提示:

1 <= target <= 109
1 <= nums.length <= 105
1 <= nums[i] <= 105

class Solution {
    public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
        //在面对类似这种长度,可以采用滑动窗口方法来解决
        //设定边界
        int left=0,right=0;
      int   ans=Integer.MAX_VALUE;//当前窗口最小长度值
        int Windownum=0;//当前窗口值
      
        while(right<nums.length){
            Windownum+=nums[right];
            //进行多次循环
         while(Windownum>=target){
                
               ans=Math.min(ans,right-left+1);
                Windownum-=nums[left];
                left++;
            }
            right++;
        }  
          return ans == Integer.MAX_VALUE ? 0 :ans;
    }
}

除了这些,还有暴力解法,时间复杂度较高,尽量不使用。

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加:2022-07-17 16:48:40  更:2022-07-17 16:54:06 
 
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