LeetCode演算法題-Longest Harmonious Subsequence（Java實現）
這是悅樂書的第270 次更新，第284 篇原創
01 看題和準備
今天介紹的是LeetCode演算法題中Easy級別的第136題（順位題號是594）。我們定義一個和諧陣列是一個數組，其最大值和最小值之間的差值恰好為1。給定一個整數陣列，在其所有可能的子序列中找到其最長的和諧子序列的長度。例如：
輸入：[1,3,2,2,5,2,3,7]
輸出：5
說明：最長的和諧子序列是[3,2,2,2,3]。
注意：輸入陣列的長度不會超過20,000。
本次解題使用的開發工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，環境是win7 64位系統，使用Java語言編寫和測試。
02 第一種解法
直接使用兩層for迴圈，依次遍歷元素，如果當前元素在陣列中不存在與之值相差為1的數，標誌flag就為false，那麼此元素就不參與計算，反之存在，就把自己出現的次數與其值相差為1的元素的出現次數加起來，並且flag改為true，取最大值即可。
public int findLHS(int[] nums) {
if (nums == null || nums.length < 2) {
return 0;
}
int result = 0;
for(int i=0; i<nums.length; i++){
boolean flag = false;
int count = 0;
for (int j=0; j<nums.length; j++) {
if (nums[i] == nums[j]) {
count++;
} else if (nums[i] == nums[j]-1) {
flag = true;
count++;
}
}
if (flag) {
result = Math.max(result, count);
}
}
return result;
}
03 第二種解法
先對陣列進行升序排序，藉助Arrays.sort方法來實現，然後遍歷陣列的元素。
排完序後，可以先將兩種特殊情況直接返回結果，如果排序後的陣列第一個元素與最後一個元素值相等，直接返回0；如果陣列第一個元素與最後一個元素值相差1，返回陣列長度。
如果當前元素連續出現，我們需要先將其出現次數記錄下來，使用變數preCount來存值，在遇到與其值相差為1的元素時，再將與其值相差為1的元素的出現次數記錄下來，加上preCount的值，就表示此和諧陣列的長度，再去與所有可能的和諧陣列長度做比較取最大值。
如果當前元素不是連續出現，那麼preCount的值就為1，表示當前元素只出現了一次，然後判斷下一個元素是否與其值相差1，如果下一個元素符合條件，就找到該元素出現的次數，加上preCount的值，兩次數之和與最大值取較大者。
public int findLHS2(int[] nums) {
if (nums == null || nums.length < 2) {
return 0;
}
Arrays.sort(nums);
if (nums[0] == nums[nums.length-1]) {
return 0;
}
if (nums[0] == nums[nums.length-1]-1) {
return nums.length;
}
int preCount = 1, result = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
int count = 1;
if (i > 0 && nums[i] - nums[i - 1] == 1) {
while (i < nums.length - 1 && nums[i] == nums[i + 1]) {
count++;
i++;
}
result = Math.max(result, count + preCount);
preCount = count;
} else {
while (i < nums.length - 1 && nums[i] == nums[i + 1]) {
count++;
i++;
}
preCount = count;
}
}
return result;
}
04 第三種解法
使用HashMap，以陣列中的每個元素為key，其出現次數為value，然後遍歷map中的每個key，如果map中含有比當前key值大1的key，那麼將當前key所對應的value與當前key加1後所對應的value相加，就表示一組和諧陣列，在所有可能的和諧陣列中找出最大值即可。為了避免溢位，HashMap中的key的型別取Long。
public int findLHS3(int[] nums) {
if (nums == null || nums.length < 2) {
return 0;
}
int result = 0;
Map<Long, Integer> map = new HashMap<Long, Integer>();
for (long n : nums) {
map.put(n, map.getOrDefault(n, 0)+1);
}
for (long key : map.keySet()) {
if (map.containsKey(key+1)) {
result = Math.max(result, map.get(key)+map.get(key+1));
}
}
return result;
}
05 第四種解法
我們可以將上面的解法再精簡下，變成一個迴圈。有一點需要注意，與當前元素能夠組成和諧陣列的數，可能比自己大1，也可能比自己小1，並且可能還在當前元素的後面出現，所以需要將兩種情況都考慮進去。
public int findLHS4(int[] nums) {
if (nums == null || nums.length < 2) {
return 0;
}
HashMap<Long, Integer> map = new HashMap<Long, Integer>();
int result = 0;
for (long n: nums) {
map.put(n, map.getOrDefault(n, 0)+1);
if (map.containsKey(n+1)) {
result = Math.max(result, map.get(n) + map.get(n+1));
}
if (map.containsKey(n-1)) {
result = Math.max(result, map.get(n) + map.get(n-1));
}
}
return result;
}
06 小結
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