给定两个数组,编写一个函数来计算它们的交集
示例 1:
输入:nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出:[2]
示例 2:
输入:nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出:[9,4]
说明:
输出结果中的每个元素一定是唯一的。
我们可以不考虑输出结果的顺序。
方式1:两个集合
如果使用哈希集合存储元素,则可以在 O(1)O(1) 的时间内判断一个元素是否在集合中,从而降低时间复杂度。
首先使用两个集合分别存储两个数组中的元素,然后遍历较小的集合,判断其中的每个元素是否在另一个集合中,如果元素也在另一个集合中,则将该元素添加到返回值。该方法的时间复杂度可以降低到 O(m+n)
public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
Set<Integer> set2 = new HashSet<>();
for(int i : nums1){
set1.add(i);
}
for(int i : nums2){
if(set1.contains(i)){
set2.add(i);
}
}
int[] arr = new int[set2.size()];
int j = 0;
for(int i : set2){
arr[j++] = i;
}
return arr;
}
复杂度分析
时间复杂度:O(m+n),其中 m 和 n 分别是两个数组的长度。使用两个集合分别存储两个数组中的元素需要 O(m+n) 的时间,遍历较小的集合并判断元素是否在另一个集合中需要 O(min(m,n)) 的时间,因此总时间复杂度是 O(m+n)
空间复杂度:O(m+n),其中 m 和 n 分别是两个数组的长度。空间复杂度主要取决于两个集合。
方法2:排序 + 双指针
如果两个数组是有序的,则可以使用双指针的方法得到两个数组的交集。
所以首先需要对两个数组进行排序,为了保证加入元素的唯一性,我们需要额外记录一个变量 arr[index] 表示上一次加入答案数组的元素。
1.定义两个指针,分别指向两个数组,对两个数组中指针指向的数进行比较
2.如果相同,并且与arr[index]的值不相同,就加入到结果数组中
3.两个指针进行后移,任意一个指针超出数组范围,则结束
4.若不相同,则将指向较小数字的指针右移一位
public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
Arrays.sort(nums1);
Arrays.sort(nums2);
int index = 0, index1 = 0, index2 = 0;
int[] arr = new int[nums1.length + nums2.length];
while(index1 < nums1.length && index2 < nums2.length){
if(nums1[index1] == nums2[index2]){
// 保证加入元素的唯一性
if(index == 0 || nums1[index1] != arr[index - 1]){
arr[index++] = nums1[index1];
}
index1++;
index2++;
}else if(nums1[index1] > nums2[index2]){
index2++;
}else{
index1++;
}
}
return Arrays.copyOfRange(arr, 0, index);
}
复杂度分析
时间复杂度:O(mlogm+nlogn),其中 m 和 n 分别是两个数组的长度。对两个数组排序的时间复杂度分别是O(mlogm) 和O(nlogn),双指针寻找交集元素的时间复杂度是O(m+n),因此总时间复杂度是 O(mlogm+nlogn)。
空间复杂度:O(logm+logn),其中 m 和 n 分别是两个数组的长度。空间复杂度主要取决于排序使用的额外空间。