【算法】前缀和——除自身以外数组的乘积

【算法】前缀和——除自身以外数组的乘积

码农世界 2024-05-23 前端 66 次浏览 0个评论

本节博客是用前缀和算法求解“除自身以外数组的乘积”,有需要借鉴即可。

目录

  • 1.题目
  • 2.前缀和算法
  • 3.变量求解
  • 4.总结

    1.题目

    题目链接:LINK

    2.前缀和算法

    • 1.创建两个数组
      • 第一个数组第i位置表示原数组[0,i-1]之积
      • 第二个数组第i位置表示原数组[i+1,n-1]之积
      • 2.进行求解结果

        图解如下:

        参考代码如下:

        class Solution {
        public:
            vector productExceptSelf(vector& nums) 
            {
                //预处理前缀和数组
                int n = nums.size();
                vector f(n);
                vector g(n);
                f[0] = 1;
                g[n-1] = 1;
                for(size_t i = 1; i < n; i++)
                {
                    f[i] = f[i-1] * nums[i-1];
                }
                for(int i = n - 2; i >= 0; i--)
                {
                    g[i] =g[i+1] * nums[i+1];
                }
                //求结果
                vector ret(n);
                for(size_t i = 0; i < n; i++)
                {
                    ret[i] = f[i] * g[i];
                }
                return ret;
            }
        };
        

        3.变量求解

        下面我们来挑战一下这道题的进阶版本:要求我们空间复杂度O(1)

        显然,前缀和算法时间复杂度是O(N),不满足题目要求,因而我们应该用变量求解。

        class Solution {
        public:
            vector productExceptSelf(vector& nums) 
            {
                //要求空间复杂度:O(1)
                int n = nums.size();
                int f = 1;//充当前缀积变量
                int g = 1;//充当后缀积变量
                vector ret(n,1);
                for(int i = 0; i
                    ret[i]*= f;
                    f *= nums[i];
                }
                for(int i = n - 1; i >= 0 ;i--)
                {
                    ret[i]*= g;
                    g*=nums[i];
                }
                return ret;
            }
        };
        

        当然,两次循环也可以合并一下,就成下面这个代码了:

        class Solution {
        public:
            vector productExceptSelf(vector& nums) 
            {
                //要求空间复杂度:O(1)
                int n = nums.size();
                int f = 1;//充当前缀积变量
                int g = 1;//充当后缀积变量
                vector ret(n,1);
                for(int i = 0; i
                    ret[i]*= f;
                    ret[n-1-i]*= g;
                    
                    f *= nums[i];
                    g *= nums[n-1-i];
                }
               
                return ret;
            }
        };
        

        注:两个代码在效率上并没有提升。后者比前者虽然看着少了一次循环,但是我感觉效率是一样的,该怎么算还是怎么算,只不过是两种不同的写法而已!

        4.总结

        这个题目是一个简单运用前缀和的简单题目。

        进阶方面来看:这个题用前缀和多开空间虽然可以,不过有点多余,因为我们记住那么多数没用,下一次要用的数是确定的,所以不用记那么多,记住下一次要用的数字就行。


        EOF

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