532. K-diff Pairs in an Array（數組中的K-diff數對）

532. 數組中的K-diff數對

給定一個整數數組和一個整數 k, 你需要在數組裏找到不同的 k-diff 數對。這裏將 k-diff 數對定義爲一個整數對 (i, j), 其中 i 和 j 都是數組中的數字，且兩數之差的絕對值是 k.

示例 1:

輸入: [3, 1, 4, 1, 5], k = 2
輸出: 2
解釋: 數組中有兩個 2-diff 數對, (1, 3) 和 (3, 5)。
儘管數組中有兩個1，但我們只應返回不同的數對的數量。

示例 2:

輸入:[1, 2, 3, 4, 5], k = 1
輸出: 4
解釋: 數組中有四個 1-diff 數對, (1, 2), (2, 3), (3, 4) 和 (4, 5)。

示例 3:

輸入: [1, 3, 1, 5, 4], k = 0
輸出: 1
解釋: 數組中只有一個 0-diff 數對，(1, 1)。

注意:

1. 數對 (i, j) 和數對 (j, i) 被算作同一數對。
2. 數組的長度不超過10,000。
3. 所有輸入的整數的範圍在 [-1e7, 1e7]。

解法一

//時間複雜度O(nlogn), 空間複雜度O(1)
class Solution {
public:
    int findPairs(vector<int>& nums, int k) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int i = 0, j = 1, res = 0;
        while(j < nums.size() && nums[j] == nums[i]) j++;
        if(k == 0) {
            while(i < j && j < nums.size()) {
                if(j - i > 1) res++;
                i = j++;
                while(j < nums.size() && nums[j] == nums[i]) j++;
            }
            if(j - i > 1) res++;
        }
        else {
            while(j < nums.size()) {
                if(nums[j] - nums[i] == k) {
                    res++;
                    int temp = nums[i];
                    while(i < nums.size() && nums[i] == temp) i++;
                    temp = nums[j];
                    while(j < nums.size() && nums[j] == temp) j++;
                }
                else if(nums[j] - nums[i] < k) {
                    int temp = nums[j];
                    while(j < nums.size() && nums[j] == temp) j++;
                }
                else {
                    int temp = nums[i];
                    while(i < nums.size() && nums[i] == temp) i++;
                    if(i == j) while(j < nums.size() && nums[j] == nums[i]) j++;
                }
            }
        }
        
        return res;
    }
};

解法二

//時間複雜度O(nlogn), 空間複雜度O(1)
class Solution {
public:
    int findPairs(vector<int>& nums, int k) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int i = 0, j = 0, res = 0, len = nums.size();
        while(i < len) {
            if(j <= i) j = i + 1;
            while(j < len && nums[j] - nums[i] < k) j++;//向後遍歷
            if(j < len && nums[j] - nums[i] == k) res++;
            
            int temp = nums[i];
            while(i < len && nums[i] == temp) i++;//i指向下一個不重複的元素
        }
        return res;
    }
};

解法三

class Solution {
public:
    int findPairs(vector<int>& nums, int k) {
        int res = 0;
        unordered_map<int, int> um;
        for(int num : nums) ++um[num];
        for(auto elem : um) {
            if(k == 0 && elem.second > 1) res++;
            if(k > 0 && um.count(elem.first + k)) res++;
        }
        return res;
    }
};

解法一

雙指針法，注意處理k爲0時的情況。

解法二

參考了別人的答案，發現我寫的太醜了。仍是雙指針法，思路與解法一類似，細節優化。爲了不單獨處理k=0時的情況，此解法中j不再跳到下一個不相同元素的位置，而是初始化爲i+1，這樣也包含了k=0的特殊處理。

解法三
使用哈希表，第一次遍歷原數組計數，第二次遍歷哈希表，累加res。第二次遍歷這裏只需要驗證num + k是否在哈希表中存在（而不需要額外地驗證num - k）即可，因爲數對裏面總有一個數是較小的。

2019/05/28 11:48