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邂逅数字交汇:巧解算法题每日一练—两个数组的交集 II

前端

探索算法世界的奥秘:深入剖析「两个数组的交集 II」

踏上算法征程:明确目标

算法之旅的精彩就在于解决棘手的难题,而「两个数组的交集 II」就是这样一道挑战性的题目。题目要求我们找出两个整数数组 nums1nums2 的交集,但与众不同的是,交集中每个元素出现的次数应与其在原数组中的出现次数一致。也就是说,我们要构建一个新数组 result,满足以下条件:

  1. result 中的每个元素都同时出现在 nums1nums2 中。
  2. result 中元素 x 出现的次数等于 nums1 中元素 x 出现的次数和 nums2 中元素 x 出现的次数的最小值。

例如,如果 nums1[1, 2, 2, 1]nums2[2, 2],则 result[2, 2]

巧妙解题:算法设计

解决本题的方法有多种,其中最直接有效的方法是借助哈希表的强大功能。哈希表是一种数据结构,它能快速查找和存储键值对。具体步骤如下:

  1. 创建一个哈希表 map,将 nums1 中的每个元素作为键,其出现的次数作为值。
  2. 遍历 nums2,对于每个元素 x
    • 如果 x 存在于 map 中:
      • 更新 map[x],使其等于 map[x]nums2x 出现的次数的最小值。
  3. 创建一个新数组 result,遍历 map,对于每个元素 x,将 x 添加到 resultmap[x] 次。

示例代码:直观清晰

下面提供了一个 Python 代码示例,帮助你理解算法的具体实现:

def intersect(nums1, nums2):
    # 创建哈希表
    map = {}
    for num in nums1:
        if num in map:
            map[num] += 1
        else:
            map[num] = 1

    # 遍历 nums2,更新哈希表
    for num in nums2:
        if num in map:
            map[num] = min(map[num], nums2.count(num))

    # 创建结果数组
    result = []
    for num, count in map.items():
        for i in range(count):
            result.append(num)

    return result

拓展思考:深化理解

通过对「两个数组的交集 II」的剖析,我们不仅掌握了这道题的求解方法,更重要的是领悟了哈希表在处理此类问题中的非凡作用。算法的精妙之处在于能够将看似复杂的问题分解成更小的步骤,并运用巧妙的数据结构和算法技巧来高效解决。

常见问题解答:化繁为简

为了巩固你的理解,我们整理了以下常见问题解答:

  1. 为什么使用哈希表?
    • 哈希表提供了快速的查找和插入操作,使我们能够高效地统计元素出现的次数和更新哈希表。
  2. 如何确定交集元素的出现次数?
    • 交集元素的出现次数等于 nums1 中该元素的出现次数和 nums2 中该元素的出现次数的最小值。
  3. 如何将哈希表转换为结果数组?
    • 遍历哈希表,对于每个元素 x,将 x 添加到结果数组 map[x] 次。
  4. 算法的时间复杂度是多少?
    • 该算法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是两个输入数组的总长度。
  5. 该算法是否适用于其他类似问题?
    • 该算法还可以用于解决「两个数组的交集」和「两个数组的并集」等类似问题。

结语:算法学习的进阶之旅

算法学习是一个不断探索和提升的过程。「两个数组的交集 II」的求解过程为我们提供了宝贵的经验,激励我们在算法世界中继续前行。掌握算法技巧不仅能解决具体问题,更能锻炼我们的思维能力和问题解决能力。让我们保持好奇心,不断挑战自我,在算法的道路上书写更加精彩的篇章!