【LeetCode題解】349_兩個陣列的交集

文章目錄

• 【LeetCode題解】349_兩個陣列的交集
• 描述
• 方法一：兩個雜湊表
• Java 實現
• 類似的 Java 實現
• Python 實現
• 類似的 Python 實現
• 方法二：雙指標
• Java 實現
• 方法三：二分查詢
• Java 實現
• 方法四
• Java 實現

描述

給定兩個陣列，編寫一個函式來計算它們的交集。

示例1：

輸入：nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
輸出：[2]

示例2：

輸入：nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
輸出：[9,4]

說明：

• 輸出結果中的每個元素一定是唯一的。
• 我們可以不考慮輸出結果的順序。

方法一：兩個雜湊表

Java 實現

import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int
 
[] nums2) {
        Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
        Set<Integer> set2 = new HashSet<>();
        
        for (int num : nums1) {
            set1.add(num);
        }
        
        for (int num : nums2) {
            if (set1.contains(num)) {
                set2.
 
add(num);
            }
        }
        
        int[] ret = new int[set2.size()];
        int i = 0;
        for (int num : set2) {
            ret[i++] = num;
        }
        return ret;
    }
}
// Runtime: 2 ms
// Your runtime beats 98.84 % of java submissions.

複雜度分析：

• 時間複雜度： $O(n)$
• 空間複雜度： $O(n)$

類似的 Java 實現

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int num : nums1) {
            set.add(num);
        }
        
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int num : nums2) {
            if (set.contains(num)) {
                list.add(num);
                set.remove(num);
            }
        }
        
        int[] ret = new int[list.size()];
        for (int i = 0; i < list.size(); ++i) {
            ret[i] = list.get(i);
        }
        return ret;
    }
}

Python 實現

class Solution:
    def intersection(self, nums1, nums2):
        """
        :type nums1: List[int]
        :type nums2: List[int]
        :rtype: List[int]
        """
        return list(set(nums1) & set(nums2))

複雜度分析同上。

類似的 Python 實現

class Solution:
    def intersection(self, nums1, nums2):
        """
        :type nums1: List[int]
        :type nums2: List[int]
        :rtype: List[int]
        """
        if len(nums1) == 0 or len(nums2) == 0:
        	return []

        ret = []
        s1 = set(nums1)
        s2 = set(nums2)
        for num in s1:
        	if num in s2:
        		ret.append(num)

		return ret
# Runtime: 36 ms
# Your runtime beats 100.00 % of python3 submissions.

複雜度分析同上。

方法二：雙指標

Java 實現

import java.util.Arrays;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        Arrays.sort(nums1);
        Arrays.sort(nums2);
        
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        int i = 0, j= 0;
        while (i < nums1.length && j < nums2.length) {
            if (nums1[i] < nums2[j]) {
                ++i;
            } else if (nums1[i] > nums2[j]) {
                ++j;
            } else {
                set.add(nums1[i]);
                ++i;
                ++j;
            }
        }
        
        int[] ret = new int[set.size()];
        int k = 0;
        for (int num : set) {
            ret[k++] = num;
        }
        return ret;
    }
}
// Runtime: 3 ms
// Your runtime beats 90.80 % of java submissions.

複雜度分析：

• 時間複雜度： $O(nlog(n))$
• 空間複雜度： $O(n)$

方法三：二分查詢

Java 實現

import java.util.Arrays;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        Arrays.sort(nums2);
        
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int num : nums1) {
            if (binarySearch(nums2, num)) {
                set.add(num);
            }
        }
        
        int[] ret = new int[set.size()];
        int i = 0;
        for (int num : set) {
            ret[i++] = num;
        }
        return ret;
    }
    
    private boolean binarySearch(int[] nums, int target) {
        int low = 0;
        int high = nums.length - 1;
        while (low <= high) {
            int mid = low + (high - low) / 2;
            if (nums[mid] == target) {
                return true;
            } else if (nums[mid] < target) {
                low = mid + 1;
            } else {
                high = mid - 1;
            }
        }
        return false;
    }
}
// Runtime: 6 ms
// Your runtime beats 23.44 % of java submissions.

複雜度分析：

• 時間複雜度： $O(nlog(n))$
• 空間複雜度： $O(n)$

方法四

Java 實現

class Solution {
    public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
        // 確定陣列 nums1 的取值範圍
		int max = Integer.MIN_VALUE;
		int min = Integer.MAX_VALUE;
		for (int num : nums1) {
			if (num > max) {
				max = num;
			}
			if (num < min) {
				min = num;
			}
		}

		boolean[] arr = new boolean[max - min + 1];
		for (int num : nums1) {
			arr[num - min] = true;
		}

		// 判斷陣列 nums2 中的數是否在陣列 nums1 中存在， 
		// 如果存在儲存在陣列 tmp 中
		int[] tmp = new int[max - min + 1];
		int idx = 0;
		for (int num : nums2) {
			if (num >= min && num <= max && arr[num - min]) {
				tmp[idx++] = num;
				arr[num- min] = false;
			}
		}

		// 返回結果
		int[] ret = new int[idx];
		for (int i = 0; i < idx; i++) {
			ret[i] = tmp[i];
		}
		return ret;
    }
}
// Runtime: 0 ms
// Your runtime beats 100.00 % of java submissions.

複雜度分析：

• 時間複雜度： $O(n)$
• 空間複雜度： $O(n)$